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
s³34s²424s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = 3s³ + 4s² + 4s + 24, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = 3s³ + 4s² + 4s + 24
b1 =
2.Fácil
R(s)+501s(s + 10)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = 50/(s(s + 10)). Los polos de lazo cerrado son complejos. Halla su parte imaginaria ωd.

L(s) = 50/(s(s + 10))
ωd = rad/s
3.Media
R(s)+Ks + 2(s − 2)(s + 5)C(s)−

La planta G(s) = (s + 2)/((s − 2)(s + 5)) 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 + 2)/((s − 2)(s + 5))
Kmin =
4.Media
R(s)+Ks + 10(s − 3)(s + 5)C(s)−

La planta G(s) = (s + 10)/((s − 3)(s + 5)) tiene un polo inestable en s = 3. 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 − 3)(s + 5))
Kmin =
5.Difícil
ReIm−2−4j2j4

Para L(s) = K/((s + 4)(s² + 6s + 25)), halla el ángulo de salida θd del lugar de las raíces desde el polo complejo del semiplano superior, medido desde el eje real positivo.

L(s) = K/((s + 4)(s² + 6s + 25))
θd = °
6.Difícil
ReImζ = 0,5−5−10j5j10

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 = 0,5.

L(s) = K/(s(s + 10))ζ = 0,5
K =

Soluciones

  1. 1. b1 = −14
  2. 2. ωd = 5 rad/s
  3. 3. Kmin = 5
  4. 4. Kmin = 1,5
  5. 5. θd = 14,04 °
  6. 6. K = 100

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