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
s³15s²a20s¹(5·a − 20)/as⁰20

La ecuación característica de un lazo cerrado es s³ + a·s² + 5s + 20 = 0. Halla el valor a por encima del cual el sistema es estable.

s³ + a·s² + 5s + 20 = 0
a =
2.Fácil
s³18s²a32s¹(8·a − 32)/as⁰32

La ecuación característica de un lazo cerrado es s³ + a·s² + 8s + 32 = 0. Halla el valor a por encima del cual el sistema es estable.

s³ + a·s² + 8s + 32 = 0
a =
3.Media
R(s)+Ks + 10s(s + 1)(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 10)/(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 + 10)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
4.Media
R(s)+51s(s + 3)(s + 4)C(s)+

El lazo del diagrama usa realimentación positiva, con L(s) = 5/(s(s + 3)(s + 4)). ¿Cuántos polos de lazo cerrado N están en el semiplano derecho?

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

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 10)). Halla el punto σa donde las asíntotas del lugar de las raíces cortan el eje real.

L(s) = K/((s + 3)(s + 5)(s + 10))
σa =
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12−14j2j4

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 12)/(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 + 12)/(s(s + 8))
sb =

Soluciones

  1. 1. a = 4
  2. 2. a = 4
  3. 3. Kmax = 4
  4. 4. N = 1
  5. 5. σa = −6
  6. 6. sb = −5,072

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