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)+K5s + 1C(s)−

Una ganancia proporcional K controla la planta G(s) = 5/(s + 1) en un lazo con realimentación unitaria. Halla la ganancia K que sitúa el polo de lazo cerrado en s = −11.

G(s) = 5/(s + 1)p = −11
K =
2.Fácil
s³18s²−218s¹?s⁰?

Un sistema en lazo cerrado tiene la ecuación característica s³ − 2s² + 8s + 18 = 0. Usa el criterio de Routh–Hurwitz para hallar el número N de polos de lazo cerrado en el semiplano derecho del plano s.

Q(s) = s³ − 2s² + 8s + 18
N =
3.Media
R(s)+K = 268,81s(s + 6)(s + 8)C(s)−

El lazo del diagrama funciona con K = 268,8 y L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8)). ¿Por qué factor m se puede aumentar la ganancia antes de que el lazo cerrado se vuelva inestable?

L(s) = K/(s(s + 6)(s + 8))K = 268,8
m =
4.Media
R(s)+Ks + 8s(s + 2)(s + 3)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2)(s + 3)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K(s + 8)/(s(s + 2)(s + 3))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/(s(s + 10)(s + 5)). Halla el punto σa donde las asíntotas del lugar de las raíces cortan el eje real.

L(s) = K/(s(s + 10)(s + 5))
σa =
6.Difícil
ReIm−1−2−3−4−5−6j1

El lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5)) sale del eje real entre s = 0 y s = −2. Halla el punto de ruptura sb.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))
sb =

Soluciones

  1. 1. K = 2
  2. 2. N = 2
  3. 3. m = 2,5
  4. 4. Kmax = 10
  5. 5. σa = −5
  6. 6. sb = −0,8804

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