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
s³13s²630s¹?s⁰?

Un sistema en lazo cerrado tiene la ecuación característica s³ + 6s² + 3s + 30 = 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 + 6s² + 3s + 30
N =
2.Fácil
s⁴18−13s³112s²??s¹?s⁰?

El polinomio característico de un sistema realimentado es Q(s) = s⁴ + s³ + 8s² + 12s − 13. Construye la tabla de Routh y halla cuántas raíces N de Q(s) están en el semiplano derecho.

Q(s) = s⁴ + s³ + 8s² + 12s − 13
N =
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)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 8))
Kmax =
4.Media
R(s)+K1s(s + 4)(s + 5)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 4)(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 + 4)(s + 5))
ω = rad/s
5.Difícil
ReIm−5j5

Se ha esbozado el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6)). Halla la frecuencia ω a la que el lugar cruza el eje imaginario.

L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s
6.Difícil
ReImζ = 0,4−1−2j1j2

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 = 0,4.

L(s) = K/(s(s + 2))ζ = 0,4
K =

Soluciones

  1. 1. N = 2
  2. 2. N = 3
  3. 3. Kmax = 264
  4. 4. ω = 4,472 rad/s
  5. 5. ω = 6,403 rad/s
  6. 6. K = 6,25

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