Hoja de ejercicios de Estabilidad: Routh–Hurwitz y lugar de las raíces con soluciones

Hoja de ejercicios de Estabilidad: Routh–Hurwitz y lugar de las raíces gratis e imprimible: 6 problemas desde nivel fácil hasta nivel de examen, con soluciones. Imprímela o guárdala como PDF.

Para docentes: pueden imprimirla, copiarla y usarla en clase gratis. Cada hoja nueva tiene valores nuevos y su propia clave de respuestas. Agradecemos un enlace a ExamProblems en la página de tu curso.

Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil
s³18s²a64s¹(8·a − 64)/as⁰64

La ecuación característica de un lazo cerrado es s³ + a·s² + 8s + 64 = 0. Halla el valor a por encima del cual el sistema es estable.

s³ + a·s² + 8s + 64 = 0
a =
2.Fácil
R(s)+21s(s + 2)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = 2/(s(s + 2)). Los polos de lazo cerrado son complejos. Halla su parte imaginaria ωd.

L(s) = 2/(s(s + 2))
ωd = rad/s
3.Media
R(s)+K1s(s + 3)(s + 4)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
4.Media
R(s)+Ks + 7s(s + 1)(s + 3)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)(s + 3)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)(s + 3))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 8)/(s(s + 7)) sale del eje real entre s = 0 y s = −7, da la vuelta y vuelve a unirse al eje real a la izquierda del cero. Halla el punto de ruptura de entrada si.

L(s) = K(s + 8)/(s(s + 7))
si =
6.Difícil
ReImζ = 0,3−5−10j5j10j15

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 8)). Halla la ganancia K para la que los polos de lazo cerrado tienen el coeficiente de amortiguamiento ζ = 0,3.

L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0,3
K =

Soluciones

  1. 1. a = 8
  2. 2. ωd = 1 rad/s
  3. 3. Kmax = 84
  4. 4. Kmax = 4
  5. 5. si = −10,83
  6. 6. K = 177,8

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