Fiche d’exercices de Stabilité : Routh–Hurwitz et lieu des racines avec corrigé

Fiche d’exercices de Stabilité : Routh–Hurwitz et lieu des racines gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
s⁴14−13s³25s²??s¹?s⁰?

Le polynôme caractéristique d’un système bouclé est Q(s) = s⁴ + 2s³ + 4s² + 5s − 13. Construisez le tableau de Routh et trouvez combien de racines N de Q(s) se trouvent dans le demi-plan droit.

Q(s) = s⁴ + 2s³ + 4s² + 5s − 13
N =
2.Facile
R(s)+261s(s + 2)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = 26/(s(s + 2)). Les pôles en boucle fermée sont complexes. Trouvez leur partie imaginaire ωd.

L(s) = 26/(s(s + 2))
ωd = rad/s
3.Moyen
R(s)+K1s(s + 1)(s + 3)C(s)−

La boucle du schéma a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3)). Trouvez le plus grand gain Kmax pour lequel la boucle fermée est stable.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 3))
Kmax =
4.Moyen
R(s)+K = 271s(s + 3)(s + 6)C(s)−

La boucle du schéma fonctionne avec K = 27 et L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)). De quel facteur m peut-on augmenter le gain avant que la boucle fermée ne devienne instable ?

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))K = 27
m =
5.Difficile
ReIm−2−4−6−8−10−12−14−162j2j4

Le lieu des racines de L(s) = K(s + 14)/(s(s + 8)) quitte l’axe réel entre s = 0 et s = −8, fait une boucle et rejoint l’axe réel à gauche du zéro. Trouvez le point de jonction si.

L(s) = K(s + 14)/(s(s + 8))
si =
6.Difficile
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

Le lieu des racines de L(s) = K(s + 11)/(s(s + 5)) quitte l’axe réel entre s = 0 et s = −5, fait une boucle et rejoint l’axe réel à gauche du zéro. Trouvez le point de séparation sb.

L(s) = K(s + 11)/(s(s + 5))
sb =

Corrigé

  1. 1. N = 1
  2. 2. ωd = 5 rad/s
  3. 3. Kmax = 12
  4. 4. m = 6
  5. 5. si = −23,17
  6. 6. sb = −2,876

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