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
s⁴17−8s³54s²??s¹?s⁰?

El polinomio característico de un sistema realimentado es Q(s) = s⁴ + 5s³ + 7s² + 4s − 8. Construye la tabla de Routh y halla cuántas raíces N de Q(s) están en el semiplano derecho.

Q(s) = s⁴ + 5s³ + 7s² + 4s − 8
N =
2.Fácil
s³13s²a9s¹(3·a − 9)/as⁰9

La ecuación característica de un lazo cerrado es s³ + a·s² + 3s + 9 = 0. Halla el valor a por encima del cual el sistema es estable.

s³ + a·s² + 3s + 9 = 0
a =
3.Media
R(s)+K1s(s + 2)(s + 5)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5)). Se aumenta la ganancia hasta que el lazo cerrado está en el límite de la estabilidad. Halla la frecuencia ω de la oscilación sostenida.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))
ω = rad/s
4.Media
R(s)+51s(s + 5)(s + 8)C(s)+

El lazo del diagrama usa realimentación positiva, con L(s) = 5/(s(s + 5)(s + 8)). ¿Cuántos polos de lazo cerrado N están en el semiplano derecho?

L(s) = 5/(s(s + 5)(s + 8))
N =
5.Difícil
ReImζ = 0,5−2−4j2j4

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 = 0,5.

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

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10)). Halla el punto σa donde las asíntotas del lugar de las raíces cortan el eje real.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10))
σa =

Soluciones

  1. 1. N = 1
  2. 2. a = 3
  3. 3. ω = 3,162 rad/s
  4. 4. N = 1
  5. 5. K = 16
  6. 6. σa = −3,667

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