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)+K = 25s + 10C(s)−

Un controlador proporcional de ganancia K = 2 controla la planta G(s) = 5/(s + 10) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el polo de lazo cerrado p.

G(s) = 5/(s + 10)K = 2
p =
2.Fácil
s³18s²129s¹?s⁰?

Un sistema en lazo cerrado tiene la ecuación característica s³ + s² + 8s + 29 = 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 + s² + 8s + 29
N =
3.Media
R(s)+K = 211s(s + 1)(s + 6)C(s)−

El lazo del diagrama funciona con K = 21 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 = 21
m =
4.Media
R(s)+K1(s + 1)(s + 3)(s + 6)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 6)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 6))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2−2

Para el lazo L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10)), halla la ganancia K que sitúa un polo de lazo cerrado en s = −2.

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 10))s = −2
K =
6.Difícil
ReIm−2−4−6j2

Para L(s) = K/((s + 5)(s² + 6s + 18)), 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 + 5)(s² + 6s + 18))
θd = °

Soluciones

  1. 1. p = −20
  2. 2. N = 2
  3. 3. m = 2
  4. 4. Kmax = 252
  5. 5. K = 64
  6. 6. θd = 33,69 °

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