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 + 10C(s)−

Un controlador proporcional de ganancia K = 1 controla la planta G(s) = 1/(s + 10) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el polo de lazo cerrado p.

G(s) = 1/(s + 10)K = 1
p =
3.Media
R(s)+K1s(s + 1)(s + 8)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 1)(s + 8)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 8))
Kmax =
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−2−4−6−8j2

Para L(s) = K/((s + 7)(s² + 4s + 13)), 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 + 7)(s² + 4s + 13))
θd = °
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 3)/(s(s + 2)(s + 6)(s + 5)). Halla el punto σa donde las asíntotas del lugar de las raíces cortan el eje real.

L(s) = K(s + 3)/(s(s + 2)(s + 6)(s + 5))
σa =

Soluciones

  1. 1. ωd = 4 rad/s
  2. 2. p = −11
  3. 3. Kmax = 72
  4. 4. Kmax = 8
  5. 5. θd = 59,04 °
  6. 6. σa = −3,333

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