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
s³16s²541s¹?s⁰?

Un système en boucle fermée a pour équation caractéristique s³ + 5s² + 6s + 41 = 0. Utilisez le critère de Routh–Hurwitz pour trouver le nombre N de pôles en boucle fermée situés dans le demi-plan droit du plan s.

Q(s) = s³ + 5s² + 6s + 41
N =
2.Facile
s⁴13−7s³12s²??s¹?s⁰?

Le polynôme caractéristique d’un système bouclé est Q(s) = s⁴ + s³ + 3s² + 2s − 7. Construisez le tableau de Routh et trouvez combien de racines N de Q(s) se trouvent dans le demi-plan droit.

Q(s) = s⁴ + s³ + 3s² + 2s − 7
N =
3.Moyen
R(s)+K1s(s + 1)(s + 2)C(s)−

La boucle du schéma a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2)). On augmente le gain jusqu’à amener la boucle fermée à la limite de stabilité. Trouvez la fréquence ω de l’oscillation entretenue.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2))
ω = rad/s
4.Moyen
R(s)+Ks + 2(s − 1)(s + 2)C(s)−

Le procédé G(s) = (s + 2)/((s − 1)(s + 2)) a un pôle instable en s = 1. Un gain proportionnel K ferme une boucle à retour unitaire autour de lui. Trouvez le plus petit gain Kmin qui rend la boucle fermée stable.

G(s) = (s + 2)/((s − 1)(s + 2))
Kmin =
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

Pour L(s) = K/((s + 6)(s² + 8s + 17)), trouvez l’angle de départ θd du lieu des racines depuis le pôle complexe du demi-plan supérieur, mesuré à partir de l’axe réel positif.

L(s) = K/((s + 6)(s² + 8s + 17))
θd = °
6.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

Le lieu des racines de L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)) quitte l’axe réel entre s = 0 et s = −3. Trouvez le point de séparation sb.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))
sb =

Corrigé

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 1
  3. 3. ω = 1,414 rad/s
  4. 4. Kmin = 1
  5. 5. θd = 63,43 °
  6. 6. sb = −1,268

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