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 = 32s + 2C(s)−

Un controlador proporcional de ganancia K = 3 controla la planta G(s) = 2/(s + 2) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el polo de lazo cerrado p.

G(s) = 2/(s + 2)K = 3
p =
2.Fácil
s⁴148s³2−14s²??s¹?s⁰?

El polinomio característico de un sistema realimentado es Q(s) = s⁴ + 2s³ + 4s² − 14s + 8. Construye la tabla de Routh y halla cuántas raíces N de Q(s) están en el semiplano derecho.

Q(s) = s⁴ + 2s³ + 4s² − 14s + 8
N =
3.Media
R(s)+K1(s + 1)(s + 3)(s + 5)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/((s + 1)(s + 3)(s + 5))
Kmax =
4.Media
R(s)+K1s(s + 1)(s + 10)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 1)(s + 10)). 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 + 1)(s + 10))
ω = rad/s
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/((s + 4)(s + 10)(s + 6)(s + 1)). Halla el punto σa donde las asíntotas del lugar de las raíces cortan el eje real.

L(s) = K/((s + 4)(s + 10)(s + 6)(s + 1))
σa =
6.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 =

Soluciones

  1. 1. p = −8
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmax = 192
  4. 4. ω = 3,162 rad/s
  5. 5. σa = −5,25
  6. 6. sb = −2,113

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