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
s³1−4s²−1−13s¹?s⁰?

Un sistema en lazo cerrado tiene la ecuación característica s³ − s² − 4s − 13 = 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 − s² − 4s − 13
N =
2.Fácil
s³12s²328s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = s³ + 3s² + 2s + 28, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = s³ + 3s² + 2s + 28
b1 =
3.Media
R(s)+9901s(s + 5)(s + 6)C(s)−

El lazo del diagrama tiene realimentación negativa y L(s) = 990/(s(s + 5)(s + 6)). ¿Cuántos polos de lazo cerrado N están en el semiplano derecho?

L(s) = 990/(s(s + 5)(s + 6))
N =
4.Media
R(s)+Ks + 8(s − 4)(s + 1)C(s)−

La planta G(s) = (s + 8)/((s − 4)(s + 1)) tiene un polo inestable en s = 4. 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 + 8)/((s − 4)(s + 1))
Kmin =
5.Difícil
ReImζ = 0,4−5−10j5j10

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 8)). Halla la ganancia K para la que los polos de lazo cerrado tienen el coeficiente de amortiguamiento ζ = 0,4.

L(s) = K/(s(s + 8))ζ = 0,4
K =
6.Difícil
ReIm−0,5−1−1,5−2−2,5−3−3,5−40,5j0,5j1−0,5

Para el lazo L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3)), halla la ganancia K que sitúa un polo de lazo cerrado en s = −0,5.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))s = −0,5
K =

Soluciones

  1. 1. N = 1
  2. 2. b1 = −7,333
  3. 3. N = 2
  4. 4. Kmin = 3
  5. 5. K = 100
  6. 6. K = 1,875

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