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
R(s)+K5s + 10C(s)−

Una ganancia proporcional K controla la planta G(s) = 5/(s + 10) en un lazo con realimentación unitaria. Halla la ganancia K que sitúa el polo de lazo cerrado en s = −17,5.

G(s) = 5/(s + 10)p = −17,5
K =
2.Fácil
R(s)+K = 510s + 10C(s)−

Un controlador proporcional de ganancia K = 5 controla la planta G(s) = 10/(s + 10) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el polo de lazo cerrado p.

G(s) = 10/(s + 10)K = 5
p =
3.Media
R(s)+5401s(s + 4)(s + 5)C(s)−

El lazo del diagrama tiene realimentación negativa y L(s) = 540/(s(s + 4)(s + 5)). ¿Cuántos polos de lazo cerrado N están en el semiplano derecho?

L(s) = 540/(s(s + 4)(s + 5))
N =
4.Media
R(s)+K1s(s + 4)(s + 10)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 4)(s + 10)). Se aumenta la ganancia hasta que el lazo cerrado está en el límite de la estabilidad. Halla la frecuencia ω de la oscilación sostenida.

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 10))
ω = rad/s
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/(s(s + 10)(s + 2)). Halla el punto σa donde las asíntotas del lugar de las raíces cortan el eje real.

L(s) = K/(s(s + 10)(s + 2))
σa =
6.Difícil
ReIm−0,5−1−1,5−2−2,5−3−3,5−40,5j0,5j1

El lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3)) sale del eje real entre s = 0 y s = −2. Halla el punto de ruptura sb.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))
sb =

Soluciones

  1. 1. K = 1,5
  2. 2. p = −60
  3. 3. N = 2
  4. 4. ω = 6,325 rad/s
  5. 5. σa = −4
  6. 6. sb = −0,7847

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