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
R(s)+K = 0,51s + 5C(s)−

Un régulateur proportionnel de gain K = 0,5 commande le procédé G(s) = 1/(s + 5) dans une boucle à retour unitaire. Trouvez le pôle en boucle fermée p.

G(s) = 1/(s + 5)K = 0,5
p =
2.Facile
R(s)+451s(s + 6)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = 45/(s(s + 6)). Les pôles en boucle fermée sont complexes. Trouvez leur partie imaginaire ωd.

L(s) = 45/(s(s + 6))
ωd = rad/s
3.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 =
4.Moyen
R(s)+K = 961s(s + 2)(s + 10)C(s)−

La boucle du schéma fonctionne avec K = 96 et L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10)). De quel facteur m peut-on augmenter le gain avant que la boucle fermée ne devienne instable ?

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))K = 96
m =
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

Pour L(s) = K/((s + 8)(s² + 2s + 5)), 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 + 8)(s² + 2s + 5))
θd = °
6.Difficile
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

Le lieu des racines de L(s) = K(s + 10)/(s(s + 3)) quitte l’axe réel entre s = 0 et s = −3, fait une boucle et rejoint l’axe réel à gauche du zéro. Trouvez le point de jonction si.

L(s) = K(s + 10)/(s(s + 3))
si =

Corrigé

  1. 1. p = −5,5
  2. 2. ωd = 6 rad/s
  3. 3. Kmax = 162
  4. 4. m = 2,5
  5. 5. θd = 74,05 °
  6. 6. si = −18,37

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