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Détermination de la stabilité à partir de la fonction de transfert d'un système continu: le critère algébrique de Routh Critère de Routh Soit la fonction de transfert sous sa forme polynomiale: Soit le polynôme caractéristique: On construit le tableau suivant: avec: Enoncé du critère de Routh: Le nombre de pôles à partie réelle positive est donné par le nombre de changements de signe des termes de la première colonne. Critère de ROUTH (ou Routh. Dans le cas où le tableau de Routh possède un élément nul dans la première colonne alors: si la ligne correspondante contient un ou plusieurs éléments non-nuls, A(p) possède au moins une racine à partie réelle strictement positive. si tous les éléments de la ligne sont nuls alors: A(p) a au moins une paire de racines imaginaires pures, ou A(p) possède une paire de racines réelles de signes opposés, ou A(p) possède quatre racines complexes conjuguées deux à deux et de parties réelles de signes opposés deux à deux. Remarque: Une condition nécessaire mais non suffisante est que tous les coefficients du polynôme caractéristique soient positifs.

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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. Tableau de routine enfant. 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).

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A partir de la même procédure que précédemment nous obtenons: Ligne 5 6 K 4 Et le tableau du critère de Routh: Le système est stable si et. Autrement dit si

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Dans le cas où le point de départ est sur une incongruité (i. e., je = 0, 1, 2,... ) le point final sera également sur une incongruité, par l'équation (17) (puisque est un entier et est un entier, sera un entier). Dans ce cas, on peut obtenir ce même indice (différence des sauts positifs et négatifs) en décalant les axes de la fonction tangente de, en ajoutant à. Tableau de routage. Ainsi, notre indice est maintenant entièrement défini pour toute combinaison de coefficients dans en évaluant sur l'intervalle (a, b) = lorsque notre point de départ (et donc d'arrivée) n'est pas une incongruité, et en évaluant sur ledit intervalle lorsque notre point de départ est à une incongruité. Cette différence,, des incongruités de saut négatives et positives rencontrées lors de la traversée de à est appelé l'indice de Cauchy de la tangente de l'angle de phase, l'angle de phase étant ou alors, selon que est un multiple entier de ou pas. Le critère de Routh Pour dériver le critère de Routh, nous allons d'abord utiliser une notation différente pour différencier les termes pairs et impairs de: Maintenant nous avons: Par conséquent, si est même, et si est impair: Observez maintenant que si est un entier impair, alors par (3) est impair.

Stabilit Stabilité Définition 4 (Pôle et racines) On appelle pôles d'un système les racines de son dénominateur. On appelle zéros d'un système les racines de son numérateur. Les racines d'un système du second ordre de fonction de transfert sont, pour,. Elles sont représentées dans le plan complexe sur la figure 2. 1. Elles ont un module de, une partie réelle de et font un angle avec l'axe réel tel que. Figure 2. 1: Poles d'un second ordre de dénominateur Propriété 7 (Stabilité) Un systèmes est stable si tous ses pôles sont à partie réelle strictement négative. Pour s'en convaincre, on peut considérer la décomposition en éléments simples de la fonction de transfert d'un système. Prenons un exemple: ( 2. 11) Décomposée en éléments simples, cette fonction se réécrit sous la forme: ( 2. Critère de stabilité de Routh – Hurwitz - Routh–Hurwitz stability criterion - abcdef.wiki. 12) Et la réponse à un échelon unitaire à partir d'une condition initiale nulle est: ( 2. 13) Pour que le système soit stable et que ne diverge pas, il faut que l'on ait et. Pour des pôle complexes, la condition porte sur les parties réelles.

Donc, Donc, si nous définissons alors nous avons la relation et combiner (3) et (17) nous donne Par conséquent, étant donné une équation de degré, il suffit d'évaluer cette fonction pour déterminer le nombre de racines avec des parties réelles négatives et le nombre de racines avec des parties réelles positives. Figure 1 contre Conformément à (6) et à la figure 1, le graphique de vs, variant sur un intervalle (a, b) où et sont des multiples entiers de, cette variation provoquant l'augmentation de la fonction de, indique qu'au cours du déplacement du point a au point b, a "sauté" de à une fois de plus qu'il n'est passé de à. Tableau de routine à télécharger. De même, si nous varions sur un intervalle (a, b) cette variation provoquant une diminution de, où à nouveau est un multiple de à la fois et, implique qu'elle a sauté de à une fois de plus qu'elle n'est passée de à telle qu'elle était ledit intervalle. Ainsi, est multipliée par la différence entre le nombre de points auxquels les sauts de à et le nombre de points auxquels les sauts de à sont compris dans l'intervalle à condition que à, soit défini.

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