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 = 35s + 1C(s)−

Un controlador proporcional de ganancia K = 3 controla la planta G(s) = 5/(s + 1) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el polo de lazo cerrado p.

G(s) = 5/(s + 1)K = 3
p =
2.Fácil
R(s)+131s(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = 13/(s(s + 4)). Los polos de lazo cerrado son complejos. Halla su parte imaginaria ωd.

L(s) = 13/(s(s + 4))
ωd = rad/s
3.Media
R(s)+Ks + 8(s − 2)(s + 3)C(s)−

La planta G(s) = (s + 8)/((s − 2)(s + 3)) tiene un polo inestable en s = 2. Una ganancia proporcional K cierra un lazo con realimentación unitaria a su alrededor. Halla la menor ganancia Kmin que hace estable el lazo cerrado.

G(s) = (s + 8)/((s − 2)(s + 3))
Kmin =
4.Media
R(s)+Ks + 9s(s + 2)(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 9)/(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 + 9)/(s(s + 2)(s + 4))
Kmax =
5.Difícil
ReImζ = 0,5−2−4−6j2j4

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 5)). Halla la ganancia K para la que los polos de lazo cerrado tienen el coeficiente de amortiguamiento ζ = 0,5.

L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0,5
K =
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2sb​

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 4)(s + 6)). 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 + 4)(s + 6))
K =

Soluciones

  1. 1. p = −16
  2. 2. ωd = 3 rad/s
  3. 3. Kmin = 0,75
  4. 4. Kmax = 16
  5. 5. K = 25
  6. 6. K = 1

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