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
s³33s²329s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = 3s³ + 3s² + 3s + 29, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = 3s³ + 3s² + 3s + 29
b1 =
2.Fácil
s³11s²2−17s¹?s⁰?

Un sistema en lazo cerrado tiene la ecuación característica s³ + 2s² + s − 17 = 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 + 2s² + s − 17
N =
3.Media
R(s)+K = 16,81s(s + 1)(s + 6)C(s)−

El lazo del diagrama funciona con K = 16,8 y L(s) = K/(s(s + 1)(s + 6)). ¿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 + 6))K = 16,8
m =
4.Media
R(s)+Ks + 11s(s + 3)(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 11)/(s(s + 3)(s + 4)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K(s + 11)/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
5.Difícil
ReImζ = 0,6−2−4−6j2j4

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 = 0,6.

L(s) = K/(s(s + 6))ζ = 0,6
K =
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

El lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8)) sale del eje real entre s = 0 y s = −3. Halla el punto de ruptura sb.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8))
sb =

Soluciones

  1. 1. b1 = −26
  2. 2. N = 1
  3. 3. m = 2,5
  4. 4. Kmax = 21
  5. 5. K = 25
  6. 6. sb = −1,333

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