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 = 41s + 2C(s)−

Un controlador proporcional de ganancia K = 4 controla la planta G(s) = 1/(s + 2) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el polo de lazo cerrado p.

G(s) = 1/(s + 2)K = 4
p =
2.Fácil
s⁴135s³42s²??s¹?s⁰?

El polinomio característico de un sistema realimentado es Q(s) = s⁴ + 4s³ + 3s² + 2s + 5. Construye la tabla de Routh y halla cuántas raíces N de Q(s) están en el semiplano derecho.

Q(s) = s⁴ + 4s³ + 3s² + 2s + 5
N =
3.Media
R(s)+K = 1301s(s + 5)(s + 8)C(s)−

El lazo del diagrama funciona con K = 130 y L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8)). ¿Por qué factor m se puede aumentar la ganancia antes de que el lazo cerrado se vuelva inestable?

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 8))K = 130
m =
4.Media
R(s)+K1(s + 3)(s + 4)(s + 5)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/((s + 3)(s + 4)(s + 5))
Kmax =
5.Difícil
ReImζ = 0,6−2−4−6j2j4

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 6)). Halla la ganancia K para la que los polos de lazo cerrado tienen el coeficiente de amortiguamiento ζ = 0,6.

L(s) = K/(s(s + 6))ζ = 0,6
K =
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10j2sb​

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 1)(s + 9)). Halla la ganancia K en el punto de salida sb, donde los dos polos de lazo cerrado se encuentran en el eje real.

L(s) = K/((s + 1)(s + 9))
K =

Soluciones

  1. 1. p = −6
  2. 2. N = 2
  3. 3. m = 4
  4. 4. Kmax = 504
  5. 5. K = 25
  6. 6. K = 16

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