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)+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
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)+51s(s + 1)(s + 2)C(s)+

El lazo del diagrama usa realimentación positiva, con L(s) = 5/(s(s + 1)(s + 2)). ¿Cuántos polos de lazo cerrado N están en el semiplano derecho?

L(s) = 5/(s(s + 1)(s + 2))
N =
4.Media
R(s)+K = 187,51s(s + 5)(s + 10)C(s)−

El lazo del diagrama funciona con K = 187,5 y L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10)). ¿Por qué factor m se puede aumentar la ganancia antes de que el lazo cerrado se vuelva inestable?

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10))K = 187,5
m =
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6j1

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 5)/(s(s + 2)) sale del eje real entre s = 0 y s = −2, da la vuelta y vuelve a unirse al eje real a la izquierda del cero. Halla el punto de ruptura de salida sb.

L(s) = K(s + 5)/(s(s + 2))
sb =
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12−14j2j4

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 12)/(s(s + 8)) sale del eje real entre s = 0 y s = −8, da la vuelta y vuelve a unirse al eje real a la izquierda del cero. Halla el punto de ruptura de salida sb.

L(s) = K(s + 12)/(s(s + 8))
sb =

Soluciones

  1. 1. ωd = 3 rad/s
  2. 2. a = 2,5
  3. 3. N = 1
  4. 4. m = 4
  5. 5. sb = −1,127
  6. 6. sb = −5,072

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