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
s³15s²124s¹?s⁰?

Un sistema en lazo cerrado tiene la ecuación característica s³ + s² + 5s + 24 = 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 + 5s + 24
N =
2.Fácil
s³110s²a60s¹(10·a − 60)/as⁰60

La ecuación característica de un lazo cerrado es s³ + a·s² + 10s + 60 = 0. Halla el valor a por encima del cual el sistema es estable.

s³ + a·s² + 10s + 60 = 0
a =
3.Media
R(s)+Ks + 11s(s + 1)(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 11)/(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 + 11)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
4.Media
R(s)+14401s(s + 6)(s + 10)C(s)−

El lazo del diagrama tiene realimentación negativa y L(s) = 1440/(s(s + 6)(s + 10)). ¿Cuántos polos de lazo cerrado N están en el semiplano derecho?

L(s) = 1440/(s(s + 6)(s + 10))
N =
5.Difícil
ReIm−2−4j2j4

Se ha esbozado el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 4)). Halla la frecuencia ω a la que el lugar cruza el eje imaginario.

L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 4))
ω = rad/s
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

El lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8)) sale del eje real entre s = 0 y s = −5. Halla el punto de ruptura sb.

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))
sb =

Soluciones

  1. 1. N = 2
  2. 2. a = 6
  3. 3. Kmax = 3,333
  4. 4. N = 2
  5. 5. ω = 4,359 rad/s
  6. 6. sb = −2

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