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
s³1−6s²212s¹?s⁰?

Un système en boucle fermée a pour équation caractéristique s³ + 2s² − 6s + 12 = 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 − 6s + 12
N =
2.Facile
s³18s²a48s¹(8·a − 48)/as⁰48

L’équation caractéristique d’une boucle fermée est s³ + a·s² + 8s + 48 = 0. Trouvez la valeur a au-dessus de laquelle le système est stable.

s³ + a·s² + 8s + 48 = 0
a =
3.Moyen
R(s)+K1(s + 2)(s + 3)(s + 6)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 6)), avec K > 0. Trouvez le plus grand gain Kmax pour lequel la boucle fermée est stable.

L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 6))
Kmax =
4.Moyen
R(s)+K1s(s + 6)(s + 10)C(s)−

La boucle du schéma a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10)). Trouvez le plus grand gain Kmax pour lequel la boucle fermée est stable.

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10))
Kmax =
5.Difficile
ReIm−2−4−6−8−10−12−14−16−182j2j4

Le lieu des racines de L(s) = K(s + 15)/(s(s + 8)) quitte l’axe réel entre s = 0 et s = −8, fait une boucle et rejoint l’axe réel à gauche du zéro. Trouvez le point de jonction si.

L(s) = K(s + 15)/(s(s + 8))
si =
6.Difficile
ReImζ = 0,707−2−4−6−8−10j2j4

Le lieu des racines de L(s) = K/(s(s + 8)) est représenté. Trouvez le gain K pour lequel les pôles en boucle fermée ont le coefficient d’amortissement ζ = 0,707.

L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0,707
K =

Corrigé

  1. 1. N = 2
  2. 2. a = 6
  3. 3. Kmax = 360
  4. 4. Kmax = 960
  5. 5. si = −25,25
  6. 6. K = 32,01

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