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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1.Facile
s⁴18−9s³110s²??s¹?s⁰?

Le polynôme caractéristique d’un système bouclé est Q(s) = s⁴ + s³ + 8s² + 10s − 9. 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 + 8s² + 10s − 9
N =
2.Facile
R(s)+K = 22s + 5C(s)−

Un régulateur proportionnel de gain K = 2 commande le procédé G(s) = 2/(s + 5) dans une boucle à retour unitaire. Trouvez le pôle en boucle fermée p.

G(s) = 2/(s + 5)K = 2
p =
3.Moyen
R(s)+Ks + 9s(s + 2)(s + 3)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction L(s) = K(s + 9)/(s(s + 2)(s + 3)), avec K > 0. Trouvez le plus grand gain Kmax pour lequel la boucle fermée est stable.

L(s) = K(s + 9)/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
4.Moyen
R(s)+501s(s + 2)(s + 8)C(s)+

La boucle du schéma utilise une contre-réaction positive, avec L(s) = 50/(s(s + 2)(s + 8)). Combien de pôles N en boucle fermée se trouvent dans le demi-plan droit ?

L(s) = 50/(s(s + 2)(s + 8))
N =
5.Difficile
ReIm−5j5

Le lieu des racines de L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6)) est esquissé. Trouvez la fréquence ω à laquelle le lieu coupe l’axe imaginaire.

L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s
6.Difficile
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

Une boucle à retour unitaire a pour fonction L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)). Trouvez le point σa où les asymptotes du lieu des racines coupent l’axe réel.

L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))
σa =

Corrigé

  1. 1. N = 3
  2. 2. p = −9
  3. 3. Kmax = 7,5
  4. 4. N = 1
  5. 5. ω = 7,937 rad/s
  6. 6. σa = −6

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