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
s⁴14−12s³27s²??s¹?s⁰?

El polinomio característico de un sistema realimentado es Q(s) = s⁴ + 2s³ + 4s² + 7s − 12. Construye la tabla de Routh y halla cuántas raíces N de Q(s) están en el semiplano derecho.

Q(s) = s⁴ + 2s³ + 4s² + 7s − 12
N =
2.Fácil
s³22s²14s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = 2s³ + s² + 2s + 4, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = 2s³ + s² + 2s + 4
b1 =
3.Media
R(s)+Ks + 4s(s + 1)(s + 2)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 4)/(s(s + 1)(s + 2)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K(s + 4)/(s(s + 1)(s + 2))
Kmax =
4.Media
R(s)+K1s(s + 1)(s + 2)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 8)/(s(s + 6)(s + 10)(s + 3)). Halla el punto σa donde las asíntotas del lugar de las raíces cortan el eje real.

L(s) = K(s + 8)/(s(s + 6)(s + 10)(s + 3))
σa =
6.Difícil
ReIm−5j5

Se ha esbozado el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 4)(s + 5)(s + 6)). Halla la frecuencia ω a la que el lugar cruza el eje imaginario.

L(s) = K/((s + 4)(s + 5)(s + 6))
ω = rad/s

Soluciones

  1. 1. N = 1
  2. 2. b1 = −6
  3. 3. Kmax = 6
  4. 4. Kmax = 6
  5. 5. σa = −3,667
  6. 6. ω = 8,602 rad/s

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