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)+K2s + 5C(s)−

Una ganancia proporcional K controla la planta G(s) = 2/(s + 5) en un lazo con realimentación unitaria. Halla la ganancia K que sitúa el polo de lazo cerrado en s = −15.

G(s) = 2/(s + 5)p = −15
K =
2.Fácil
R(s)+321s(s + 8)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = 32/(s(s + 8)). Los polos de lazo cerrado son complejos. Halla su parte imaginaria ωd.

L(s) = 32/(s(s + 8))
ωd = rad/s
3.Media
R(s)+K1s(s + 2)(s + 5)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5)). 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 + 2)(s + 5))
ω = rad/s
4.Media
R(s)+K1s(s + 3)(s + 10)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 10))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6j1−1

Para el lazo L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5)), halla la ganancia K que sitúa un polo de lazo cerrado en s = −1.

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 5))s = −1
K =
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−81j1j2sb​

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 1)(s + 7)). Halla la ganancia K en el punto de salida sb, donde los dos polos de lazo cerrado se encuentran en el eje real.

L(s) = K/((s + 1)(s + 7))
K =

Soluciones

  1. 1. K = 5
  2. 2. ωd = 4 rad/s
  3. 3. ω = 3,162 rad/s
  4. 4. Kmax = 390
  5. 5. K = 12
  6. 6. K = 9

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