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
s³1−5s²−26s¹?s⁰?

Un sistema en lazo cerrado tiene la ecuación característica s³ − 2s² − 5s + 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 − 2s² − 5s + 6
N =
2.Fácil
s³16s²a24s¹(6·a − 24)/as⁰24

La ecuación característica de un lazo cerrado es s³ + a·s² + 6s + 24 = 0. Halla el valor a por encima del cual el sistema es estable.

s³ + a·s² + 6s + 24 = 0
a =
3.Media
R(s)+601s(s + 1)(s + 4)C(s)−

El lazo del diagrama tiene realimentación negativa y L(s) = 60/(s(s + 1)(s + 4)). ¿Cuántos polos de lazo cerrado N están en el semiplano derecho?

L(s) = 60/(s(s + 1)(s + 4))
N =
4.Media
R(s)+K1s(s + 2)(s + 8)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 2)(s + 8)). 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 + 2)(s + 8))
ω = rad/s
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6j1j2

Para L(s) = K/((s + 5)(s² + 8s + 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 + 5)(s² + 8s + 20))
θd = °
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8j2j4

Para L(s) = K/((s + 7)(s² + 8s + 32)), 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 + 32))
θd = °

Soluciones

  1. 1. N = 2
  2. 2. a = 4
  3. 3. N = 2
  4. 4. ω = 4 rad/s
  5. 5. θd = 26,57 °
  6. 6. θd = 36,87 °

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