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)+341s(s + 10)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = 34/(s(s + 10)). Les pôles en boucle fermée sont complexes. Trouvez leur partie imaginaire ωd.

L(s) = 34/(s(s + 10))
ωd = rad/s
2.Facile
R(s)+K5s + 4C(s)−

Un gain proportionnel K commande le procédé G(s) = 5/(s + 4) dans une boucle à retour unitaire. Trouvez le gain K qui place le pôle en boucle fermée en s = −29.

G(s) = 5/(s + 4)p = −29
K =
3.Moyen
R(s)+K1s(s + 4)(s + 5)C(s)−

La boucle du schéma a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5)). Trouvez le plus grand gain Kmax pour lequel la boucle fermée est stable.

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))
Kmax =
4.Moyen
R(s)+Ks + 4(s − 1)(s + 5)C(s)−

Le procédé G(s) = (s + 4)/((s − 1)(s + 5)) a un pôle instable en s = 1. Un gain proportionnel K ferme une boucle à retour unitaire autour de lui. Trouvez le plus petit gain Kmin qui rend la boucle fermée stable.

G(s) = (s + 4)/((s − 1)(s + 5))
Kmin =
5.Difficile
ReIm−5j5

Le lieu des racines de L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 6)) est esquissé. Trouvez la fréquence ω à laquelle le lieu coupe l’axe imaginaire.

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

Le lieu des racines de L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)) quitte l’axe réel entre s = 0 et s = −6. Trouvez le point de séparation sb.

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))
sb =

Corrigé

  1. 1. ωd = 3 rad/s
  2. 2. K = 5
  3. 3. Kmax = 180
  4. 4. Kmin = 1,25
  5. 5. ω = 7,937 rad/s
  6. 6. sb = −2,263

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