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
s³18s²a40s¹(8·a − 40)/as⁰40

La ecuación característica de un lazo cerrado es s³ + a·s² + 8s + 40 = 0. Halla el valor a por encima del cual el sistema es estable.

s³ + a·s² + 8s + 40 = 0
a =
2.Fácil
s³16s²520s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = s³ + 5s² + 6s + 20, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = s³ + 5s² + 6s + 20
b1 =
3.Media
R(s)+K1s(s + 3)(s + 5)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 5))
Kmax =
4.Media
R(s)+Ks + 11s(s + 3)(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 11)/(s(s + 3)(s + 4)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K(s + 11)/(s(s + 3)(s + 4))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−71j1j2−1,5

Para el lazo L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6)), halla la ganancia K que sitúa un polo de lazo cerrado en s = −1,5.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))s = −1,5
K =
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6−7−8−9−101j1j2sb​

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 2)(s + 8)). Halla la ganancia K en el punto de salida sb, donde los dos polos de lazo cerrado se encuentran en el eje real.

L(s) = K/((s + 2)(s + 8))
K =

Soluciones

  1. 1. a = 5
  2. 2. b1 = 2
  3. 3. Kmax = 120
  4. 4. Kmax = 21
  5. 5. K = 3,375
  6. 6. K = 9

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