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
s³17s²622s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = s³ + 6s² + 7s + 22, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = s³ + 6s² + 7s + 22
b1 =
2.Fácil
R(s)+K = 105s + 10C(s)−

Un controlador proporcional de ganancia K = 10 controla la planta G(s) = 5/(s + 10) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el polo de lazo cerrado p.

G(s) = 5/(s + 10)K = 10
p =
3.Media
R(s)+K1s(s + 1)(s + 2)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2)). 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 + 1)(s + 2))
ω = rad/s
4.Media
R(s)+K1s(s + 5)(s + 6)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 6))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−2−4−6j2j4

Se ha esbozado el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5)). Halla la frecuencia ω a la que el lugar cruza el eje imaginario.

L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5))
ω = rad/s
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12−14j2j4sb​

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 6)(s + 12)). 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 + 6)(s + 12))
K =

Soluciones

  1. 1. b1 = 3,333
  2. 2. p = −60
  3. 3. ω = 1,414 rad/s
  4. 4. Kmax = 330
  5. 5. ω = 4,796 rad/s
  6. 6. K = 9

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