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
s³19s²57s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = s³ + 5s² + 9s + 7, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = s³ + 5s² + 9s + 7
b1 =
2.Fácil
s³15s²a40s¹(5·a − 40)/as⁰40

La ecuación característica de un lazo cerrado es s³ + a·s² + 5s + 40 = 0. Halla el valor a por encima del cual el sistema es estable.

s³ + a·s² + 5s + 40 = 0
a =
3.Media
R(s)+K1s(s + 6)(s + 8)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))
Kmax =
4.Media
R(s)+K = 111s(s + 1)(s + 10)C(s)−

El lazo del diagrama funciona con K = 11 y L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10)). ¿Por qué factor m se puede aumentar la ganancia antes de que el lazo cerrado se vuelva inestable?

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10))K = 11
m =
5.Difícil
ReIm−0,5−1−1,5−2−2,5−3−3,5−4−4,5−50,5j0,5j1

El lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4)) sale del eje real entre s = 0 y s = −3. Halla el punto de ruptura sb.

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

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 4)/(s(s + 8)(s + 2)(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 + 8)(s + 2)(s + 5))
σa =

Soluciones

  1. 1. b1 = 7,6
  2. 2. a = 8
  3. 3. Kmax = 672
  4. 4. m = 10
  5. 5. sb = −1,131
  6. 6. σa = −3,667

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