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)+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
2.Fácil
s³18s²127s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = s³ + s² + 8s + 27, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = s³ + s² + 8s + 27
b1 =
3.Media
R(s)+Ks + 1(s − 3)(s + 5)C(s)−

La planta G(s) = (s + 1)/((s − 3)(s + 5)) 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 + 1)/((s − 3)(s + 5))
Kmin =
4.Media
R(s)+Ks + 10(s − 2)(s + 2)C(s)−

La planta G(s) = (s + 10)/((s − 2)(s + 2)) tiene un polo inestable en s = 2. 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 + 10)/((s − 2)(s + 2))
Kmin =
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12−14j2j4

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 12)/(s(s + 5)) sale del eje real entre s = 0 y s = −5, da la vuelta y vuelve a unirse al eje real a la izquierda del cero. Halla el punto de ruptura de salida sb.

L(s) = K(s + 12)/(s(s + 5))
sb =
6.Difícil
ReIm−2−4−6j2j4

Se ha esbozado el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5)). Halla la frecuencia ω a la que el lugar cruza el eje imaginario.

L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5))
ω = rad/s

Soluciones

  1. 1. ωd = 1 rad/s
  2. 2. b1 = −19
  3. 3. Kmin = 15
  4. 4. Kmin = 0,4
  5. 5. sb = −2,835
  6. 6. ω = 4,796 rad/s

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