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
s³1−3s²−1−23s¹?s⁰?

Un sistema en lazo cerrado tiene la ecuación característica s³ − s² − 3s − 23 = 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 − s² − 3s − 23
N =
2.Fácil
s³11s²526s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = s³ + 5s² + s + 26, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = s³ + 5s² + s + 26
b1 =
3.Media
R(s)+Ks + 11s(s + 1)(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 11)/(s(s + 1)(s + 4)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K(s + 11)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
4.Media
R(s)+K1s(s + 6)(s + 8)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−0,5−1−1,5−2−2,5−3−3,5−4−4,5−50,5j0,5j1

El lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4)) sale del eje real entre s = 0 y s = −3. Halla el punto de ruptura sb.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))
sb =
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 11)/(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 entrada si.

L(s) = K(s + 11)/(s(s + 8))
si =

Soluciones

  1. 1. N = 1
  2. 2. b1 = −4,2
  3. 3. Kmax = 3,333
  4. 4. Kmax = 672
  5. 5. sb = −1,131
  6. 6. si = −16,74

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