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)+K1s + 1C(s)−

Una ganancia proporcional K controla la planta G(s) = 1/(s + 1) en un lazo con realimentación unitaria. Halla la ganancia K que sitúa el polo de lazo cerrado en s = −1,5.

G(s) = 1/(s + 1)p = −1,5
K =
2.Fácil
s³14s²16s¹?s⁰?

Un sistema en lazo cerrado tiene la ecuación característica s³ + s² + 4s + 6 = 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 + 4s + 6
N =
3.Media
R(s)+K1s(s + 5)(s + 10)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10))
Kmax =
4.Media
R(s)+K = 351s(s + 2)(s + 5)C(s)−

El lazo del diagrama funciona con K = 35 y L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5)). ¿Por qué factor m se puede aumentar la ganancia antes de que el lazo cerrado se vuelva inestable?

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))K = 35
m =
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−81j1j2

Para L(s) = K/((s + 7)(s² + 8s + 17)), 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 + 7)(s² + 8s + 17))
θd = °
6.Difícil
ReIm−2−4j2j4

Para L(s) = K/((s + 4)(s² + 4s + 20)), 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 + 4)(s² + 4s + 20))
θd = °

Soluciones

  1. 1. K = 0,5
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 750
  4. 4. m = 2
  5. 5. θd = 71,57 °
  6. 6. θd = 26,57 °

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