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)+341s(s + 6)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = 34/(s(s + 6)). Los polos de lazo cerrado son complejos. Halla su parte imaginaria ωd.

L(s) = 34/(s(s + 6))
ωd = rad/s
2.Fácil
s³15s²a10s¹(5·a − 10)/as⁰10

La ecuación característica de un lazo cerrado es s³ + a·s² + 5s + 10 = 0. Halla el valor a por encima del cual el sistema es estable.

s³ + a·s² + 5s + 10 = 0
a =
3.Media
R(s)+Ks + 6s(s + 1)(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 6)/(s(s + 1)(s + 4)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K(s + 6)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
4.Media
R(s)+Ks + 8s(s + 2)(s + 3)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2)(s + 3)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
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−2−4−6−8−10−12j2

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 11)/(s(s + 8)) sale del eje real entre s = 0 y s = −8, da la vuelta y vuelve a unirse al eje real a la izquierda del cero. Halla el punto de ruptura de salida sb.

L(s) = K(s + 11)/(s(s + 8))
sb =

Soluciones

  1. 1. ωd = 5 rad/s
  2. 2. a = 2
  3. 3. Kmax = 20
  4. 4. Kmax = 10
  5. 5. K = 4
  6. 6. sb = −5,255

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