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
s³16s²a48s¹(6·a − 48)/as⁰48

La ecuación característica de un lazo cerrado es s³ + a·s² + 6s + 48 = 0. Halla el valor a por encima del cual el sistema es estable.

s³ + a·s² + 6s + 48 = 0
a =
2.Fácil
s⁴13−12s³4−8s²??s¹?s⁰?

El polinomio característico de un sistema realimentado es Q(s) = s⁴ + 4s³ + 3s² − 8s − 12. Construye la tabla de Routh y halla cuántas raíces N de Q(s) están en el semiplano derecho.

Q(s) = s⁴ + 4s³ + 3s² − 8s − 12
N =
3.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 =
4.Media
R(s)+K = 0,61s(s + 1)(s + 2)C(s)−

El lazo del diagrama funciona con K = 0,6 y L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2)). ¿Por qué factor m se puede aumentar la ganancia antes de que el lazo cerrado se vuelva inestable?

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2))K = 0,6
m =
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2−4

Para el lazo L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)), halla la ganancia K que sitúa un polo de lazo cerrado en s = −4.

L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))s = −4
K =
6.Difícil
ReImζ = 0,5−2−4−6j2j4j6

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 6)). Halla la ganancia K para la que los polos de lazo cerrado tienen el coeficiente de amortiguamiento ζ = 0,5.

L(s) = K/(s(s + 6))ζ = 0,5
K =

Soluciones

  1. 1. a = 8
  2. 2. N = 1
  3. 3. Kmax = 390
  4. 4. m = 10
  5. 5. K = 96
  6. 6. K = 36

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