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 + 2C(s)−

Una ganancia proporcional K controla la planta G(s) = 10/(s + 2) en un lazo con realimentación unitaria. Halla la ganancia K que sitúa el polo de lazo cerrado en s = −12.

G(s) = 10/(s + 2)p = −12
K =
2.Fácil
R(s)+21s(s + 2)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = 2/(s(s + 2)). Los polos de lazo cerrado son complejos. Halla su parte imaginaria ωd.

L(s) = 2/(s(s + 2))
ωd = rad/s
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)). 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 + 3)(s + 8))
ω = rad/s
4.Media
R(s)+201s(s + 2)(s + 4)C(s)+

El lazo del diagrama usa realimentación positiva, con L(s) = 20/(s(s + 2)(s + 4)). ¿Cuántos polos de lazo cerrado N están en el semiplano derecho?

L(s) = 20/(s(s + 2)(s + 4))
N =
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6j1

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/((s + 3)(s + 1)(s + 5)). Halla el punto σa donde las asíntotas del lugar de las raíces cortan el eje real.

L(s) = K/((s + 3)(s + 1)(s + 5))
σa =
6.Difícil
ReImζ = 0,8−0,5−1−1,5−2−2,50,5j0,5j1

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 2)). 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 + 2))ζ = 0,8
K =

Soluciones

  1. 1. K = 1
  2. 2. ωd = 1 rad/s
  3. 3. ω = 4,899 rad/s
  4. 4. N = 1
  5. 5. σa = −3
  6. 6. K = 1,562

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