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
s³1−8s²3−27s¹?s⁰?

Un sistema en lazo cerrado tiene la ecuación característica s³ + 3s² − 8s − 27 = 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 + 3s² − 8s − 27
N =
2.Fácil
s³18s²a20s¹(8·a − 20)/as⁰20

La ecuación característica de un lazo cerrado es s³ + a·s² + 8s + 20 = 0. Halla el valor a por encima del cual el sistema es estable.

s³ + a·s² + 8s + 20 = 0
a =
3.Media
R(s)+Ks + 10(s − 2)(s + 2)C(s)−

La planta G(s) = (s + 10)/((s − 2)(s + 2)) tiene un polo inestable en s = 2. Una ganancia proporcional K cierra un lazo con realimentación unitaria a su alrededor. Halla la menor ganancia Kmin que hace estable el lazo cerrado.

G(s) = (s + 10)/((s − 2)(s + 2))
Kmin =
4.Media
R(s)+Ks + 9s(s + 1)(s + 3)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 9)/(s(s + 1)(s + 3)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K(s + 9)/(s(s + 1)(s + 3))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 11)/(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 + 11)/(s(s + 7))
sb =
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 11)/(s(s + 8)) sale del eje real entre s = 0 y s = −8, 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 + 11)/(s(s + 8))
sb =

Soluciones

  1. 1. N = 1
  2. 2. a = 2,5
  3. 3. Kmin = 0,4
  4. 4. Kmax = 2,4
  5. 5. sb = −4,367
  6. 6. sb = −5,255

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