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
s³12s²211s¹?s⁰?

Un système en boucle fermée a pour équation caractéristique s³ + 2s² + 2s + 11 = 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 + 2s² + 2s + 11
N =
2.Facile
s³16s²a12s¹(6·a − 12)/as⁰12

L’équation caractéristique d’une boucle fermée est s³ + a·s² + 6s + 12 = 0. Trouvez la valeur a au-dessus de laquelle le système est stable.

s³ + a·s² + 6s + 12 = 0
a =
3.Moyen
R(s)+K1s(s + 1)(s + 2)C(s)−

La boucle du schéma a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2)). Trouvez le plus grand gain Kmax pour lequel la boucle fermée est stable.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2))
Kmax =
4.Moyen
R(s)+K = 93,751s(s + 5)(s + 10)C(s)−

La boucle du schéma fonctionne avec K = 93,75 et L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10)). De quel facteur m peut-on augmenter le gain avant que la boucle fermée ne devienne instable ?

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10))K = 93,75
m =
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4j1j2

Pour L(s) = K/((s + 1)(s² + 6s + 13)), 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 + 1)(s² + 6s + 13))
θd = °
6.Difficile
ReIm−5j5

Le lieu des racines de L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5)) est esquissé. Trouvez la fréquence ω à laquelle le lieu coupe l’axe imaginaire.

L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s

Corrigé

  1. 1. N = 2
  2. 2. a = 2
  3. 3. Kmax = 6
  4. 4. m = 8
  5. 5. θd = −45 °
  6. 6. ω = 6,856 rad/s

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