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
s³21s²212s¹?s⁰

Pour le polynôme caractéristique Q(s) = 2s³ + 2s² + s + 12, trouvez l’élément b1 de la première colonne sur la ligne s¹ du tableau de Routh.

Q(s) = 2s³ + 2s² + s + 12
b1 =
2.Facile
R(s)+341s(s + 10)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = 34/(s(s + 10)). Les pôles en boucle fermée sont complexes. Trouvez leur partie imaginaire ωd.

L(s) = 34/(s(s + 10))
ωd = rad/s
3.Moyen
R(s)+K1s(s + 5)(s + 8)C(s)−

La boucle du schéma a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8)). 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 + 5)(s + 8))
ω = rad/s
4.Moyen
R(s)+K1s(s + 4)(s + 8)C(s)−

La boucle du schéma a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = K/(s(s + 4)(s + 8)). Trouvez le plus grand gain Kmax pour lequel la boucle fermée est stable.

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

Pour L(s) = K/((s + 6)(s² + 4s + 8)), 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 + 4s + 8))
θd = °
6.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

Une boucle à retour unitaire a pour fonction L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8)(s + 4)). Trouvez le point σa où les asymptotes du lieu des racines coupent l’axe réel.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8)(s + 4))
σa =

Corrigé

  1. 1. b1 = −11
  2. 2. ωd = 3 rad/s
  3. 3. ω = 6,325 rad/s
  4. 4. Kmax = 384
  5. 5. θd = 63,43 °
  6. 6. σa = −3,5

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