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)+K10s + 4C(s)−

Un gain proportionnel K commande le procédé G(s) = 10/(s + 4) dans une boucle à retour unitaire. Trouvez le gain K qui place le pôle en boucle fermée en s = −54.

G(s) = 10/(s + 4)p = −54
K =
2.Facile
R(s)+201s(s + 8)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = 20/(s(s + 8)). Les pôles en boucle fermée sont complexes. Trouvez leur partie imaginaire ωd.

L(s) = 20/(s(s + 8))
ωd = rad/s
3.Moyen
R(s)+Ks + 7s(s + 1)(s + 3)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)(s + 3)), avec K > 0. Trouvez le plus grand gain Kmax pour lequel la boucle fermée est stable.

L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)(s + 3))
Kmax =
4.Moyen
R(s)+K1s(s + 3)(s + 8)C(s)−

La boucle du schéma a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8)). 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 + 8))
ω = rad/s
5.Difficile
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2sb​

Le lieu des racines de L(s) = K/((s + 4)(s + 6)) est représenté. Trouvez le gain K au point de séparation sb, où les deux pôles en boucle fermée se rejoignent sur l’axe réel.

L(s) = K/((s + 4)(s + 6))
K =
6.Difficile
ReIm−2−4−6−8−10−12j2−2,5

Pour la boucle L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)), trouvez le gain K qui place un pôle en boucle fermée en s = −2,5.

L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))s = −2,5
K =

Corrigé

  1. 1. K = 5
  2. 2. ωd = 2 rad/s
  3. 3. Kmax = 4
  4. 4. ω = 4,899 rad/s
  5. 5. K = 1
  6. 6. K = 103,1

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