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
s³12s²a16s¹(2·a − 16)/as⁰16

L’équation caractéristique d’une boucle fermée est s³ + a·s² + 2s + 16 = 0. Trouvez la valeur a au-dessus de laquelle le système est stable.

s³ + a·s² + 2s + 16 = 0
a =
2.Facile
s³13s²417s¹?s⁰?

Un système en boucle fermée a pour équation caractéristique s³ + 4s² + 3s + 17 = 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 + 4s² + 3s + 17
N =
3.Moyen
R(s)+K = 481s(s + 4)(s + 6)C(s)−

La boucle du schéma fonctionne avec K = 48 et L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)). De quel facteur m peut-on augmenter le gain avant que la boucle fermée ne devienne instable ?

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))K = 48
m =
4.Moyen
R(s)+K1s(s + 3)(s + 6)C(s)−

La boucle du schéma a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)). Trouvez le plus grand gain Kmax pour lequel la boucle fermée est stable.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))
Kmax =
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−81j1j2

Pour L(s) = K/((s + 7)(s² + 2s + 2)), 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 + 7)(s² + 2s + 2))
θd = °
6.Difficile
ReImζ = 0,8−0,5−1−1,5−2−2,50,5j0,5j1

Le lieu des racines de L(s) = K/(s(s + 2)) est représenté. Trouvez le gain K pour lequel les pôles en boucle fermée ont le coefficient d’amortissement ζ = 0,8.

L(s) = K/(s(s + 2))ζ = 0,8
K =

Corrigé

  1. 1. a = 8
  2. 2. N = 2
  3. 3. m = 5
  4. 4. Kmax = 162
  5. 5. θd = 80,54 °
  6. 6. K = 1,562

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