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
s³12s²a3s¹(2·a − 3)/as⁰3

L’équation caractéristique d’une boucle fermée est s³ + a·s² + 2s + 3 = 0. Trouvez la valeur a au-dessus de laquelle le système est stable.

s³ + a·s² + 2s + 3 = 0
a =
2.Facile
s³18s²62s¹?s⁰

Pour le polynôme caractéristique Q(s) = s³ + 6s² + 8s + 2, trouvez l’élément b1 de la première colonne sur la ligne s¹ du tableau de Routh.

Q(s) = s³ + 6s² + 8s + 2
b1 =
3.Moyen
R(s)+K1s(s + 5)(s + 10)C(s)−

La boucle du schéma a pour fonction de transfert en boucle ouverte L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10)). Trouvez le plus grand gain Kmax pour lequel la boucle fermée est stable.

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10))
Kmax =
4.Moyen
R(s)+K1(s + 1)(s + 4)(s + 5)C(s)−

Une boucle à retour unitaire a pour fonction L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 5)), avec K > 0. Trouvez le plus grand gain Kmax pour lequel la boucle fermée est stable.

L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 5))
Kmax =
5.Difficile
ReIm−2−4−6j2j4

Pour L(s) = K/((s + 6)(s² + 2s + 17)), 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 + 6)(s² + 2s + 17))
θd = °
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. a = 1,5
  2. 2. b1 = 7,667
  3. 3. Kmax = 750
  4. 4. Kmax = 270
  5. 5. θd = 51,34 °
  6. 6. sb = −2,263

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