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)+K = 11s + 5C(s)−

Un controlador proporcional de ganancia K = 1 controla la planta G(s) = 1/(s + 5) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el polo de lazo cerrado p.

G(s) = 1/(s + 5)K = 1
p =
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)+K1(s + 2)(s + 3)(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/((s + 2)(s + 3)(s + 4))
Kmax =
4.Media
R(s)+Ks + 6s(s + 1)(s + 2)C(s)−

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

L(s) = K(s + 6)/(s(s + 1)(s + 2))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12−14−16−182j2j4

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 15)/(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 + 15)/(s(s + 8))
sb =
6.Difícil
ReImζ = 0,3−5−10j5j10j15

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 8)). Halla la ganancia K para la que los polos de lazo cerrado tienen el coeficiente de amortiguamiento ζ = 0,3.

L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0,3
K =

Soluciones

  1. 1. p = −6
  2. 2. a = 2,5
  3. 3. Kmax = 210
  4. 4. Kmax = 2
  5. 5. sb = −4,753
  6. 6. K = 177,8

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