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)+521s(s + 8)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = 52/(s(s + 8)). Les pôles en boucle fermée sont complexes. Trouvez leur partie imaginaire ωd.

L(s) = 52/(s(s + 8))
ωd = rad/s
2.Facile
R(s)+K = 22s + 4C(s)−

Un régulateur proportionnel de gain K = 2 commande le procédé G(s) = 2/(s + 4) dans une boucle à retour unitaire. Trouvez le pôle en boucle fermée p.

G(s) = 2/(s + 4)K = 2
p =
3.Moyen
R(s)+K1s(s + 6)(s + 8)C(s)−

La boucle du schéma a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)). Trouvez le plus grand gain Kmax pour lequel la boucle fermée est stable.

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))
Kmax =
4.Moyen
R(s)+K1s(s + 3)(s + 5)C(s)−

La boucle du schéma a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5)). On augmente le gain jusqu’à amener la boucle fermée à la limite de stabilité. Trouvez la fréquence ω de l’oscillation entretenue.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))
ω = rad/s
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

Le lieu des racines de L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6)) quitte l’axe réel entre s = 0 et s = −2. Trouvez le point de séparation sb.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))
sb =
6.Difficile
ReIm−2−4−6j2j4

Le lieu des racines de L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5)) est esquissé. Trouvez la fréquence ω à laquelle le lieu coupe l’axe imaginaire.

L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5))
ω = rad/s

Corrigé

  1. 1. ωd = 6 rad/s
  2. 2. p = −8
  3. 3. Kmax = 672
  4. 4. ω = 3,873 rad/s
  5. 5. sb = −0,9028
  6. 6. ω = 4,796 rad/s

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