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 = −7.

G(s) = 2/(s + 5)p = −7
K =
2.Fácil
R(s)+251s(s + 8)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = 25/(s(s + 8)). Los polos de lazo cerrado son complejos. Halla su parte imaginaria ωd.

L(s) = 25/(s(s + 8))
ωd = rad/s
3.Media
R(s)+K = 4801s(s + 8)(s + 10)C(s)−

El lazo del diagrama funciona con K = 480 y L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)). ¿Por qué factor m se puede aumentar la ganancia antes de que el lazo cerrado se vuelva inestable?

L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))K = 480
m =
4.Media
R(s)+Ks + 4(s − 3)(s + 1)C(s)−

La planta G(s) = (s + 4)/((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 + 4)/((s − 3)(s + 1))
Kmin =
5.Difícil
ReImζ = 0,707−1−2−3−4−5j1j2

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 4)). Halla la ganancia K para la que los polos de lazo cerrado tienen el coeficiente de amortiguamiento ζ = 0,707.

L(s) = K/(s(s + 4))ζ = 0,707
K =
6.Difícil
ReIm−2−4j2

Para L(s) = K/((s + 2)(s² + 8s + 25)), halla el ángulo de salida θd del lugar de las raíces desde el polo complejo del semiplano superior, medido desde el eje real positivo.

L(s) = K/((s + 2)(s² + 8s + 25))
θd = °

Soluciones

  1. 1. K = 1
  2. 2. ωd = 3 rad/s
  3. 3. m = 3
  4. 4. Kmin = 2
  5. 5. K = 8,002
  6. 6. θd = −33,69 °

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