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 = 410s + 5C(s)−

Un controlador proporcional de ganancia K = 4 controla la planta G(s) = 10/(s + 5) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el polo de lazo cerrado p.

G(s) = 10/(s + 5)K = 4
p =
2.Fácil
s⁴1520s³4−2s²??s¹?s⁰?

El polinomio característico de un sistema realimentado es Q(s) = s⁴ + 4s³ + 5s² − 2s + 20. Construye la tabla de Routh y halla cuántas raíces N de Q(s) están en el semiplano derecho.

Q(s) = s⁴ + 4s³ + 5s² − 2s + 20
N =
3.Media
R(s)+K1s(s + 2)(s + 5)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5)). 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 + 2)(s + 5))
ω = rad/s
4.Media
R(s)+K1s(s + 3)(s + 6)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 3)(s + 6)). 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 + 6))
ω = rad/s
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

El lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10)) sale del eje real entre s = 0 y s = −5. Halla el punto de ruptura sb.

L(s) = K/(s(s + 5)(s + 10))
sb =
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10j2

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 9)/(s(s + 4)) sale del eje real entre s = 0 y s = −4, 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 + 9)/(s(s + 4))
sb =

Soluciones

  1. 1. p = −45
  2. 2. N = 2
  3. 3. ω = 3,162 rad/s
  4. 4. ω = 4,243 rad/s
  5. 5. sb = −2,113
  6. 6. sb = −2,292

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