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.

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
s³18s²338s¹?s⁰?

Un système en boucle fermée a pour équation caractéristique s³ + 3s² + 8s + 38 = 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 + 3s² + 8s + 38
N =
2.Facile
R(s)+171s(s + 2)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = 17/(s(s + 2)). Les pôles en boucle fermée sont complexes. Trouvez leur partie imaginaire ωd.

L(s) = 17/(s(s + 2))
ωd = rad/s
3.Moyen
R(s)+K = 76,81s(s + 4)(s + 8)C(s)−

La boucle du schéma fonctionne avec K = 76,8 et L(s) = K/(s(s + 4)(s + 8)). De quel facteur m peut-on augmenter le gain avant que la boucle fermée ne devienne instable ?

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 8))K = 76,8
m =
4.Moyen
R(s)+Ks + 9s(s + 1)(s + 3)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction L(s) = K(s + 9)/(s(s + 1)(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 + 1)(s + 3))
Kmax =
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

Le lieu des racines de L(s) = K(s + 6)/(s(s + 1)) quitte l’axe réel entre s = 0 et s = −1, fait une boucle et rejoint l’axe réel à gauche du zéro. Trouvez le point de jonction si.

L(s) = K(s + 6)/(s(s + 1))
si =
6.Difficile
ReImζ = 0,6−2−4−6j2j4

Le lieu des racines de L(s) = K/(s(s + 6)) est représenté. Trouvez le gain K pour lequel les pôles en boucle fermée ont le coefficient d’amortissement ζ = 0,6.

L(s) = K/(s(s + 6))ζ = 0,6
K =

Corrigé

  1. 1. N = 2
  2. 2. ωd = 4 rad/s
  3. 3. m = 5
  4. 4. Kmax = 2,4
  5. 5. si = −11,48
  6. 6. K = 25

Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.