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
s⁴1615s³1−13s²??s¹?s⁰?

El polinomio característico de un sistema realimentado es Q(s) = s⁴ + s³ + 6s² − 13s + 15. Construye la tabla de Routh y halla cuántas raíces N de Q(s) están en el semiplano derecho.

Q(s) = s⁴ + s³ + 6s² − 13s + 15
N =
2.Fácil
s³110s²a30s¹(10·a − 30)/as⁰30

La ecuación característica de un lazo cerrado es s³ + a·s² + 10s + 30 = 0. Halla el valor a por encima del cual el sistema es estable.

s³ + a·s² + 10s + 30 = 0
a =
3.Media
R(s)+Ks + 7s(s + 1)(s + 2)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 7)/(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 + 7)/(s(s + 1)(s + 2))
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
ReImζ = 0,6−5−10j5

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 10)). Halla la ganancia K para la que los polos de lazo cerrado tienen el coeficiente de amortiguamiento ζ = 0,6.

L(s) = K/(s(s + 10))ζ = 0,6
K =
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12−14j2j4

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 12)/(s(s + 7)) sale del eje real entre s = 0 y s = −7, 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 + 12)/(s(s + 7))
sb =

Soluciones

  1. 1. N = 2
  2. 2. a = 3
  3. 3. Kmax = 1,5
  4. 4. Kmax = 21
  5. 5. K = 69,44
  6. 6. sb = −4,254

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