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
s³12s²a12s¹(2·a − 12)/as⁰12

L’équation caractéristique d’une boucle fermée est s³ + a·s² + 2s + 12 = 0. Trouvez la valeur a au-dessus de laquelle le système est stable.

s³ + a·s² + 2s + 12 = 0
a =
2.Facile
R(s)+K10s + 10C(s)−

Un gain proportionnel K commande le procédé G(s) = 10/(s + 10) dans une boucle à retour unitaire. Trouvez le gain K qui place le pôle en boucle fermée en s = −20.

G(s) = 10/(s + 10)p = −20
K =
3.Moyen
R(s)+Ks + 9s(s + 1)(s + 2)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction L(s) = K(s + 9)/(s(s + 1)(s + 2)), 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 + 2))
Kmax =
4.Moyen
R(s)+181s(s + 1)(s + 2)C(s)−

La boucle du schéma a une contre-réaction négative et L(s) = 18/(s(s + 1)(s + 2)). Combien de pôles N en boucle fermée se trouvent dans le demi-plan droit ?

L(s) = 18/(s(s + 1)(s + 2))
N =
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6j1

Le lieu des racines de L(s) = K(s + 5)/(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 + 5)/(s(s + 3))
si =
6.Difficile
ReIm−2−4−6−8j2

Pour L(s) = K/((s + 7)(s² + 2s + 10)), 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 + 10))
θd = °

Corrigé

  1. 1. a = 6
  2. 2. K = 1
  3. 3. Kmax = 1
  4. 4. N = 2
  5. 5. si = −8,162
  6. 6. θd = 63,43 °

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