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)+521s(s + 8)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = 52/(s(s + 8)). Los polos de lazo cerrado son complejos. Halla su parte imaginaria ωd.

L(s) = 52/(s(s + 8))
ωd = rad/s
2.Fácil
R(s)+K = 12s + 10C(s)−

Un controlador proporcional de ganancia K = 1 controla la planta G(s) = 2/(s + 10) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el polo de lazo cerrado p.

G(s) = 2/(s + 10)K = 1
p =
3.Media
R(s)+9901s(s + 5)(s + 6)C(s)−

El lazo del diagrama tiene realimentación negativa y L(s) = 990/(s(s + 5)(s + 6)). ¿Cuántos polos de lazo cerrado N están en el semiplano derecho?

L(s) = 990/(s(s + 5)(s + 6))
N =
4.Media
R(s)+K1s(s + 1)(s + 4)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 1)(s + 4)). 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 + 1)(s + 4))
ω = rad/s
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/(s(s + 10)(s + 2)(s + 4)). Halla el punto σa donde las asíntotas del lugar de las raíces cortan el eje real.

L(s) = K/(s(s + 10)(s + 2)(s + 4))
σa =
6.Difícil
ReIm−2−4j2j4

Se ha esbozado el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4)). Halla la frecuencia ω a la que el lugar cruza el eje imaginario.

L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4))
ω = rad/s

Soluciones

  1. 1. ωd = 6 rad/s
  2. 2. p = −12
  3. 3. N = 2
  4. 4. ω = 2 rad/s
  5. 5. σa = −4
  6. 6. ω = 5,099 rad/s

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