Tableau De Routh
Le critère de Routh Voici le premier critère et le plus simple permettant d'analyser la stabilité des systèmes linéaire asservis. Soit le dénominateur de la fonction de transfert d'un système avec Le critère de Routh permet de déterminer si les racines de l'équation caractéristique du système sont à parties réelles positives ou non sans calculer explicitement ces racines Condition nécessaire: Une condition nécessaire de stabilité est que tous les coefficients de D(s) soient strictement de même signe. Condition nécessaire et suffisante: Si la condition nécessaire est vérifiée, if faut construire le tableau de Routh Ligne 1 an an-2 an-4 an-6 … Ligne2 an-1 an-3 an-5 an-7 Ligne 3 a31 a32 a33 a34 Ligne 4 a41 a42 a43 a44 Le tableau a au plus n+1 lignes ( n: ordre de D (s)) De nous pouvons énoncer le critère de Routh: Un système est asymptotiquement stable si et seulement si tous les coefficients de la première colonne du tableau de Routh sont tous de même signe.
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Les coefficients de la ligne contenant zéro deviennent maintenant "8" et "24". Le processus du tableau de Routh se déroule en utilisant ces valeurs qui donnent deux points sur l'axe imaginaire. Ces deux points sur l'axe imaginaire sont la cause première de la stabilité marginale. Voir également Les références Felix Gantmacher (traducteur JL Brenner) (1959) Applications de la théorie des matrices, pp 177–80, New York: Interscience. Pippard, AB; Dicke, RH (1986). "Réponse et stabilité, une introduction à la théorie physique". Journal américain de physique. 54 (11): 1052. Bibcode: 1986AmJPh.. 54. 1052P. doi: 10. 1119 / 1. 14826. Archivé de l'original le 14/05/2016. Récupéré le 07/05/2008. Richard C. Dorf, Robert H. Bishop (2001). Modern Control Systems (9e éd. ). Prentice Hall. ISBN 0-13-030660-6. Rahman, QI; Schmeisser, G. (2002). Théorie analytique des polynômes. Monographies de la London Mathematical Society. Nouvelle série. 26. Oxford: Presse d'université d'Oxford. ISBN 0-19-853493-0.
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On obtient donc C'est, est le nombre de changements de signe dans la séquence,,,... qui est le nombre de changements de signe dans la séquence,,,,... et; C'est est le nombre de changements de signe dans la séquence,,,... Depuis notre chaîne,,,,... aura membres, il est clair que puisqu'à l'intérieur si vous partez de à un changement de signe ne s'est pas produit, dans venir de à on a, et de même pour tous transitions (il n'y aura pas de termes égaux à zéro) nous donnant changements de signe totaux. Comme et, et de (18), on a ça et ont dérivé le théorème de Routh - Le nombre de racines d'un polynôme réel qui se trouvent dans le demi-plan droit est égal au nombre de changements de signe dans la première colonne du schéma de Routh. Et pour le cas stable où ensuite par lequel on a le fameux critère de Routh: Pour que toutes les racines du polynôme pour avoir des parties réelles négatives, il est nécessaire et suffisant que tous les éléments de la première colonne du schéma de Routh soient différents de zéro et de même signe.
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Donc, tous ces éléments sont divisés par 2. Special case (i) - Seul le premier élément de la ligne $ s ^ 2 $ vaut zéro. Alors, remplacez-le par $ \ epsilon $ et continuez le processus de remplissage de la table Routh. $ \ epsilon $ $ \ frac {\ left (\ epsilon \ times 1 \ right) - \ left (1 \ times 1 \ right)} {\ epsilon} = \ frac {\ epsilon-1} {\ epsilon} $ Comme $ \ epsilon $ tend vers zéro, la table Routh devient ainsi. 0 -∞ Il y a deux changements de signe dans la première colonne du tableau Routh. Par conséquent, le système de contrôle est instable. Tous les éléments de n'importe quelle ligne du tableau Routh sont nuls Dans ce cas, suivez ces deux étapes - Écrivez l'équation auxiliaire, A (s) de la ligne, qui est juste au-dessus de la ligne de zéros. Différencier l'équation auxiliaire, A (s) par rapport à s. Remplissez la rangée de zéros avec ces coefficients. $$ s ^ 5 + 3s ^ 4 + s ^ 3 + 3s ^ 2 + s + 3 = 0 $$ Tous les coefficients du polynôme caractéristique donné sont positifs. Ainsi, le système de contrôle remplissait la condition nécessaire.
D'après le théorème fondamental de l'algèbre, chaque polynôme de degré n doit avoir n racines dans le plan complexe (ie, pour un ƒ sans racine sur la ligne imaginaire, p + q = n). Ainsi, nous avons la condition que ƒ est un polynôme stable (Hurwitz) si et seulement si p - q = n (la preuve est donnée ci-dessous). En utilisant le théorème de Routh-Hurwitz, on peut remplacer la condition sur p et q par une condition sur la chaîne de Sturm généralisée, ce qui donnera à son tour une condition sur les coefficients de ƒ. Utilisation de matrices Soit f ( z) un polynôme complexe. Le processus est le suivant: Calculez les polynômes et tels que où y est un nombre réel. Calculez la matrice Sylvester associée à et. Réorganisez chaque ligne de manière à ce qu'une ligne impaire et la suivante aient le même nombre de zéros non significatifs. Calculez chaque mineur principal de cette matrice. Si au moins l'un des mineurs est négatif (ou nul), alors le polynôme f n'est pas stable. Exemple Soit (par souci de simplicité, nous prenons des coefficients réels) où (pour éviter une racine en zéro afin que nous puissions utiliser le théorème de Routh – Hurwitz).