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
s³23s²68s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = 2s³ + 6s² + 3s + 8, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = 2s³ + 6s² + 3s + 8
b1 =
2.Fácil
R(s)+251s(s + 6)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = 25/(s(s + 6)). Los polos de lazo cerrado son complejos. Halla su parte imaginaria ωd.

L(s) = 25/(s(s + 6))
ωd = rad/s
3.Media
R(s)+K = 351s(s + 2)(s + 5)C(s)−

El lazo del diagrama funciona con K = 35 y L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5)). ¿Por qué factor m se puede aumentar la ganancia antes de que el lazo cerrado se vuelva inestable?

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))K = 35
m =
4.Media
R(s)+Ks + 1(s − 4)(s + 2)C(s)−

La planta G(s) = (s + 1)/((s − 4)(s + 2)) tiene un polo inestable en s = 4. 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 − 4)(s + 2))
Kmin =
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12−14j2j4sb​

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 4)(s + 12)). 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 + 4)(s + 12))
K =
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 6)/(s(s + 4)) sale del eje real entre s = 0 y s = −4, 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 + 6)/(s(s + 4))
si =

Soluciones

  1. 1. b1 = 0,3333
  2. 2. ωd = 4 rad/s
  3. 3. m = 2
  4. 4. Kmin = 8
  5. 5. K = 16
  6. 6. si = −9,464

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