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)+K10s + 2C(s)−

Una ganancia proporcional K controla la planta G(s) = 10/(s + 2) en un lazo con realimentación unitaria. Halla la ganancia K que sitúa el polo de lazo cerrado en s = −42.

G(s) = 10/(s + 2)p = −42
K =
2.Fácil
s³11s²62s¹?s⁰

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

Q(s) = s³ + 6s² + s + 2
b1 =
3.Media
R(s)+K1s(s + 5)(s + 6)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))
Kmax =
4.Media
R(s)+3961s(s + 3)(s + 8)C(s)−

El lazo del diagrama tiene realimentación negativa y L(s) = 396/(s(s + 3)(s + 8)). ¿Cuántos polos de lazo cerrado N están en el semiplano derecho?

L(s) = 396/(s(s + 3)(s + 8))
N =
5.Difícil
ReIm−2−4j2j4

Para L(s) = K/((s + 3)(s² + 8s + 32)), 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 + 3)(s² + 8s + 32))
θd = °
6.Difícil
ReIm−2−4j2j4

Se ha esbozado el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4)). Halla la frecuencia ω a la que el lugar cruza el eje imaginario.

L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4))
ω = rad/s

Soluciones

  1. 1. K = 4
  2. 2. b1 = 0,6667
  3. 3. Kmax = 330
  4. 4. N = 2
  5. 5. θd = −14,04 °
  6. 6. ω = 5,099 rad/s

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