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
s³15s²−416s¹?s⁰?

Un sistema en lazo cerrado tiene la ecuación característica s³ − 4s² + 5s + 16 = 0. Usa el criterio de Routh–Hurwitz para hallar el número N de polos de lazo cerrado en el semiplano derecho del plano s.

Q(s) = s³ − 4s² + 5s + 16
N =
2.Fácil
R(s)+K = 15s + 2C(s)−

Un controlador proporcional de ganancia K = 1 controla la planta G(s) = 5/(s + 2) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el polo de lazo cerrado p.

G(s) = 5/(s + 2)K = 1
p =
3.Media
R(s)+K1s(s + 1)(s + 8)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 1)(s + 8)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 8))
Kmax =
4.Media
R(s)+2881s(s + 1)(s + 8)C(s)−

El lazo del diagrama tiene realimentación negativa y L(s) = 288/(s(s + 1)(s + 8)). ¿Cuántos polos de lazo cerrado N están en el semiplano derecho?

L(s) = 288/(s(s + 1)(s + 8))
N =
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2sb​

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 6)(s + 10)). 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 + 6)(s + 10))
K =
6.Difícil
ReIm−2−4j2

Se ha esbozado el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3)). Halla la frecuencia ω a la que el lugar cruza el eje imaginario.

L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3))
ω = rad/s

Soluciones

  1. 1. N = 2
  2. 2. p = −7
  3. 3. Kmax = 72
  4. 4. N = 2
  5. 5. K = 4
  6. 6. ω = 3,317 rad/s

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