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)+K1s + 5C(s)−

Una ganancia proporcional K controla la planta G(s) = 1/(s + 5) en un lazo con realimentación unitaria. Halla la ganancia K que sitúa el polo de lazo cerrado en s = −10.

G(s) = 1/(s + 5)p = −10
K =
2.Fácil
R(s)+341s(s + 10)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = 34/(s(s + 10)). Los polos de lazo cerrado son complejos. Halla su parte imaginaria ωd.

L(s) = 34/(s(s + 10))
ωd = rad/s
3.Media
R(s)+Ks + 1(s − 3)(s + 2)C(s)−

La planta G(s) = (s + 1)/((s − 3)(s + 2)) tiene un polo inestable en s = 3. 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 + 1)/((s − 3)(s + 2))
Kmin =
4.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 =
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6j1

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 5)/(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 entrada si.

L(s) = K(s + 5)/(s(s + 4))
si =
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6j1

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 5)/(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 + 5)/(s(s + 4))
sb =

Soluciones

  1. 1. K = 5
  2. 2. ωd = 3 rad/s
  3. 3. Kmin = 6
  4. 4. Kmax = 264
  5. 5. si = −7,236
  6. 6. sb = −2,764

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