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
s³34s²418s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = 3s³ + 4s² + 4s + 18, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = 3s³ + 4s² + 4s + 18
b1 =
2.Fácil
s⁴1519s³49s²??s¹?s⁰?

El polinomio característico de un sistema realimentado es Q(s) = s⁴ + 4s³ + 5s² + 9s + 19. Construye la tabla de Routh y halla cuántas raíces N de Q(s) están en el semiplano derecho.

Q(s) = s⁴ + 4s³ + 5s² + 9s + 19
N =
3.Media
R(s)+K = 27,51s(s + 1)(s + 10)C(s)−

El lazo del diagrama funciona con K = 27,5 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 = 27,5
m =
4.Media
R(s)+Ks + 12s(s + 2)(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 12)/(s(s + 2)(s + 4)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K(s + 12)/(s(s + 2)(s + 4))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−2−4−6j2j4

Se ha esbozado el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 6)). Halla la frecuencia ω a la que el lugar cruza el eje imaginario.

L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 6))
ω = rad/s
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6j1

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 5)/(s(s + 2)) sale del eje real entre s = 0 y s = −2, da la vuelta y vuelve a unirse al eje real a la izquierda del cero. Halla el punto de ruptura de entrada si.

L(s) = K(s + 5)/(s(s + 2))
si =

Soluciones

  1. 1. b1 = −9,5
  2. 2. N = 2
  3. 3. m = 4
  4. 4. Kmax = 8
  5. 5. ω = 5,196 rad/s
  6. 6. si = −8,873

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