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)+451s(s + 6)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = 45/(s(s + 6)). Los polos de lazo cerrado son complejos. Halla su parte imaginaria ωd.

L(s) = 45/(s(s + 6))
ωd = rad/s
2.Fácil
s⁴1612s³515s²??s¹?s⁰?

El polinomio característico de un sistema realimentado es Q(s) = s⁴ + 5s³ + 6s² + 15s + 12. Construye la tabla de Routh y halla cuántas raíces N de Q(s) están en el semiplano derecho.

Q(s) = s⁴ + 5s³ + 6s² + 15s + 12
N =
3.Media
R(s)+K1(s + 1)(s + 3)(s + 6)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 6)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 6))
Kmax =
4.Media
R(s)+K = 20,251s(s + 3)(s + 6)C(s)−

El lazo del diagrama funciona con K = 20,25 y L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)). ¿Por qué factor m se puede aumentar la ganancia antes de que el lazo cerrado se vuelva inestable?

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6))K = 20,25
m =
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2−4

Para el lazo L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)), halla la ganancia K que sitúa un polo de lazo cerrado en s = −4.

L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))s = −4
K =
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 4)/(s(s + 6)(s + 1)(s + 5)). Halla el punto σa donde las asíntotas del lugar de las raíces cortan el eje real.

L(s) = K(s + 4)/(s(s + 6)(s + 1)(s + 5))
σa =

Soluciones

  1. 1. ωd = 6 rad/s
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 252
  4. 4. m = 8
  5. 5. K = 96
  6. 6. σa = −2,667

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