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
s³16s²a48s¹(6·a − 48)/as⁰48

L’équation caractéristique d’une boucle fermée est s³ + a·s² + 6s + 48 = 0. Trouvez la valeur a au-dessus de laquelle le système est stable.

s³ + a·s² + 6s + 48 = 0
a =
2.Facile
R(s)+131s(s + 6)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = 13/(s(s + 6)). Les pôles en boucle fermée sont complexes. Trouvez leur partie imaginaire ωd.

L(s) = 13/(s(s + 6))
ωd = rad/s
3.Moyen
R(s)+K1(s + 3)(s + 5)(s + 6)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6)), avec K > 0. Trouvez le plus grand gain Kmax pour lequel la boucle fermée est stable.

L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6))
Kmax =
4.Moyen
R(s)+501s(s + 8)(s + 10)C(s)+

La boucle du schéma utilise une contre-réaction positive, avec L(s) = 50/(s(s + 8)(s + 10)). Combien de pôles N en boucle fermée se trouvent dans le demi-plan droit ?

L(s) = 50/(s(s + 8)(s + 10))
N =
5.Difficile
ReImζ = 0,3−5j5

Le lieu des racines de L(s) = K/(s(s + 4)) est représenté. Trouvez le gain K pour lequel les pôles en boucle fermée ont le coefficient d’amortissement ζ = 0,3.

L(s) = K/(s(s + 4))ζ = 0,3
K =
6.Difficile
ReIm−5j5

Le lieu des racines de L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 5)) est esquissé. Trouvez la fréquence ω à laquelle le lieu coupe l’axe imaginaire.

L(s) = K/((s + 2)(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s

Corrigé

  1. 1. a = 8
  2. 2. ωd = 2 rad/s
  3. 3. Kmax = 792
  4. 4. N = 1
  5. 5. K = 44,44
  6. 6. ω = 6,164 rad/s

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