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)+201s(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = 20/(s(s + 4)). Los polos de lazo cerrado son complejos. Halla su parte imaginaria ωd.

L(s) = 20/(s(s + 4))
ωd = rad/s
2.Fácil
R(s)+K = 11s + 4C(s)−

Un controlador proporcional de ganancia K = 1 controla la planta G(s) = 1/(s + 4) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el polo de lazo cerrado p.

G(s) = 1/(s + 4)K = 1
p =
3.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)). 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 + 5)(s + 6))
ω = rad/s
4.Media
R(s)+K1s(s + 4)(s + 10)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 4)(s + 10)). 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 + 4)(s + 10))
ω = rad/s
5.Difícil
ReIm−2−4j2j4

Para L(s) = K/((s + 3)(s² + 4s + 20)), halla el ángulo de salida θd del lugar de las raíces desde el polo complejo del semiplano superior, medido desde el eje real positivo.

L(s) = K/((s + 3)(s² + 4s + 20))
θd = °
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2sb​

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 6)(s + 8)). 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 + 8))
K =

Soluciones

  1. 1. ωd = 4 rad/s
  2. 2. p = −5
  3. 3. ω = 5,477 rad/s
  4. 4. ω = 6,325 rad/s
  5. 5. θd = 14,04 °
  6. 6. K = 1

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