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
s³17s²541s¹?s⁰?

Un sistema en lazo cerrado tiene la ecuación característica s³ + 5s² + 7s + 41 = 0. Usa el criterio de Routh–Hurwitz para hallar el número N de polos de lazo cerrado en el semiplano derecho del plano s.

Q(s) = s³ + 5s² + 7s + 41
N =
2.Fácil
s³14s²a10s¹(4·a − 10)/as⁰10

La ecuación característica de un lazo cerrado es s³ + a·s² + 4s + 10 = 0. Halla el valor a por encima del cual el sistema es estable.

s³ + a·s² + 4s + 10 = 0
a =
3.Media
R(s)+K = 61s(s + 1)(s + 5)C(s)−

El lazo del diagrama funciona con K = 6 y L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5)). ¿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 + 5))K = 6
m =
4.Media
R(s)+K1(s + 1)(s + 2)(s + 6)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 6)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 6))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2sb​

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 4)(s + 10)). 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 + 10))
K =
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/((s + 6)(s + 1)(s + 3)). Halla el punto σa donde las asíntotas del lugar de las raíces cortan el eje real.

L(s) = K/((s + 6)(s + 1)(s + 3))
σa =

Soluciones

  1. 1. N = 2
  2. 2. a = 2,5
  3. 3. m = 5
  4. 4. Kmax = 168
  5. 5. K = 9
  6. 6. σa = −3,333

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