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)+K10s + 4C(s)−

Una ganancia proporcional K controla la planta G(s) = 10/(s + 4) en un lazo con realimentación unitaria. Halla la ganancia K que sitúa el polo de lazo cerrado en s = −54.

G(s) = 10/(s + 4)p = −54
K =
2.Fácil
s³16s²215s¹?s⁰?

Un sistema en lazo cerrado tiene la ecuación característica s³ + 2s² + 6s + 15 = 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 + 2s² + 6s + 15
N =
3.Media
R(s)+K1s(s + 3)(s + 8)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8))
Kmax =
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
ReImζ = 0,8−1−2−3−4−5j1

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 4)). Halla la ganancia K para la que los polos de lazo cerrado tienen el coeficiente de amortiguamiento ζ = 0,8.

L(s) = K/(s(s + 4))ζ = 0,8
K =
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/(s(s + 8)(s + 1)). Halla el punto σa donde las asíntotas del lugar de las raíces cortan el eje real.

L(s) = K/(s(s + 8)(s + 1))
σa =

Soluciones

  1. 1. K = 5
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 264
  4. 4. Kmax = 168
  5. 5. K = 6,25
  6. 6. σa = −3

Soluciones completas paso a paso: practica este tema en examproblems.com.