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)+K = 310s + 4C(s)−

Un controlador proporcional de ganancia K = 3 controla la planta G(s) = 10/(s + 4) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el polo de lazo cerrado p.

G(s) = 10/(s + 4)K = 3
p =
2.Fácil
s⁴1115s³1−4s²??s¹?s⁰?

El polinomio característico de un sistema realimentado es Q(s) = s⁴ + s³ + s² − 4s + 15. Construye la tabla de Routh y halla cuántas raíces N de Q(s) están en el semiplano derecho.

Q(s) = s⁴ + s³ + s² − 4s + 15
N =
3.Media
R(s)+K1s(s + 8)(s + 10)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)). Se aumenta la ganancia hasta que el lazo cerrado está en el límite de la estabilidad. Halla la frecuencia ω de la oscilación sostenida.

L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))
ω = rad/s
4.Media
R(s)+K = 801s(s + 4)(s + 6)C(s)−

El lazo del diagrama funciona con K = 80 y L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)). ¿Por qué factor m se puede aumentar la ganancia antes de que el lazo cerrado se vuelva inestable?

L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6))K = 80
m =
5.Difícil
ReIm−2−4−6j2j4

Se ha esbozado el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 6)). Halla la frecuencia ω a la que el lugar cruza el eje imaginario.

L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 6))
ω = rad/s
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2−0,5

Para el lazo L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)), halla la ganancia K que sitúa un polo de lazo cerrado en s = −0,5.

L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))s = −0,5
K =

Soluciones

  1. 1. p = −34
  2. 2. N = 2
  3. 3. ω = 8,944 rad/s
  4. 4. m = 3
  5. 5. ω = 4,472 rad/s
  6. 6. K = 35,63

Soluciones completas paso a paso: practica este tema en examproblems.com.