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
s⁴127s³43s²??s¹?s⁰?

El polinomio característico de un sistema realimentado es Q(s) = s⁴ + 4s³ + 2s² + 3s + 7. Construye la tabla de Routh y halla cuántas raíces N de Q(s) están en el semiplano derecho.

Q(s) = s⁴ + 4s³ + 2s² + 3s + 7
N =
2.Fácil
s⁴18−20s³24s²??s¹?s⁰?

El polinomio característico de un sistema realimentado es Q(s) = s⁴ + 2s³ + 8s² + 4s − 20. Construye la tabla de Routh y halla cuántas raíces N de Q(s) están en el semiplano derecho.

Q(s) = s⁴ + 2s³ + 8s² + 4s − 20
N =
3.Media
R(s)+K = 3361s(s + 6)(s + 8)C(s)−

El lazo del diagrama funciona con K = 336 y L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)). ¿Por qué factor m se puede aumentar la ganancia antes de que el lazo cerrado se vuelva inestable?

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))K = 336
m =
4.Media
R(s)+Ks + 9s(s + 1)(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 9)/(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 + 9)/(s(s + 1)(s + 4))
Kmax =
5.Difícil
ReImζ = 0,5−5−10j5j10

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 10)). Halla la ganancia K para la que los polos de lazo cerrado tienen el coeficiente de amortiguamiento ζ = 0,5.

L(s) = K/(s(s + 10))ζ = 0,5
K =
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 6)/(s(s + 1)) sale del eje real entre s = 0 y s = −1, 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 + 6)/(s(s + 1))
sb =

Soluciones

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 1
  3. 3. m = 2
  4. 4. Kmax = 5
  5. 5. K = 100
  6. 6. sb = −0,5228

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