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
s³14s²51s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = s³ + 5s² + 4s + 1, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = s³ + 5s² + 4s + 1
b1 =
2.Fácil
s³31s²420s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = 3s³ + 4s² + s + 20, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = 3s³ + 4s² + s + 20
b1 =
3.Media
R(s)+Ks + 8(s − 3)(s + 1)C(s)−

La planta G(s) = (s + 8)/((s − 3)(s + 1)) tiene un polo inestable en s = 3. Una ganancia proporcional K cierra un lazo con realimentación unitaria a su alrededor. Halla la menor ganancia Kmin que hace estable el lazo cerrado.

G(s) = (s + 8)/((s − 3)(s + 1))
Kmin =
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−0,5−1−1,5−2−2,5−3−3,5−40,5j0,5j1

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 3)/(s(s + 2)) sale del eje real entre s = 0 y s = −2, 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 + 3)/(s(s + 2))
si =
6.Difícil
ReImζ = 0,4−5j5

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 5)). Halla la ganancia K para la que los polos de lazo cerrado tienen el coeficiente de amortiguamiento ζ = 0,4.

L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0,4
K =

Soluciones

  1. 1. b1 = 3,8
  2. 2. b1 = −14
  3. 3. Kmin = 2
  4. 4. Kmax = 390
  5. 5. si = −4,732
  6. 6. K = 39,06

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