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 = 105s + 1C(s)−

Un controlador proporcional de ganancia K = 10 controla la planta G(s) = 5/(s + 1) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el polo de lazo cerrado p.

G(s) = 5/(s + 1)K = 10
p =
2.Fácil
s⁴1619s³2−5s²??s¹?s⁰?

El polinomio característico de un sistema realimentado es Q(s) = s⁴ + 2s³ + 6s² − 5s + 19. Construye la tabla de Routh y halla cuántas raíces N de Q(s) están en el semiplano derecho.

Q(s) = s⁴ + 2s³ + 6s² − 5s + 19
N =
3.Media
R(s)+K1s(s + 1)(s + 10)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10))
Kmax =
4.Media
R(s)+Ks + 8s(s + 1)(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 8)/(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 + 8)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
5.Difícil
ReImζ = 0,4−5j5

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 5)). Halla la ganancia K para la que los polos de lazo cerrado tienen el coeficiente de amortiguamiento ζ = 0,4.

L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0,4
K =
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2−0,5

Para el lazo L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10)), halla la ganancia K que sitúa un polo de lazo cerrado en s = −0,5.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10))s = −0,5
K =

Soluciones

  1. 1. p = −51
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 110
  4. 4. Kmax = 6,667
  5. 5. K = 39,06
  6. 6. K = 7,125

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