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
s³16s²a30s¹(6·a − 30)/as⁰30

La ecuación característica de un lazo cerrado es s³ + a·s² + 6s + 30 = 0. Halla el valor a por encima del cual el sistema es estable.

s³ + a·s² + 6s + 30 = 0
a =
2.Fácil
s³16s²548s¹?s⁰?

Un sistema en lazo cerrado tiene la ecuación característica s³ + 5s² + 6s + 48 = 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 + 5s² + 6s + 48
N =
3.Media
R(s)+K1s(s + 3)(s + 4)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
4.Media
R(s)+Ks + 10(s − 2)(s + 3)C(s)−

La planta G(s) = (s + 10)/((s − 2)(s + 3)) tiene un polo inestable en s = 2. Una ganancia proporcional K cierra un lazo con realimentación unitaria a su alrededor. Halla la menor ganancia Kmin que hace estable el lazo cerrado.

G(s) = (s + 10)/((s − 2)(s + 3))
Kmin =
5.Difícil
ReIm−2−4−6j2

Para L(s) = K/((s + 5)(s² + 8s + 25)), halla el ángulo de salida θd del lugar de las raíces desde el polo complejo del semiplano superior, medido desde el eje real positivo.

L(s) = K/((s + 5)(s² + 8s + 25))
θd = °
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6j1

El lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5)) sale del eje real entre s = 0 y s = −1. Halla el punto de ruptura sb.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 5))
sb =

Soluciones

  1. 1. a = 5
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 84
  4. 4. Kmin = 0,6
  5. 5. θd = 18,43 °
  6. 6. sb = −0,4725

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