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
s³17s²114s¹?s⁰?

Un sistema en lazo cerrado tiene la ecuación característica s³ + s² + 7s + 14 = 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 + 7s + 14
N =
2.Fácil
s³29s²414s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = 2s³ + 4s² + 9s + 14, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = 2s³ + 4s² + 9s + 14
b1 =
3.Media
R(s)+K1(s + 1)(s + 5)(s + 6)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/((s + 1)(s + 5)(s + 6))
Kmax =
4.Media
R(s)+Ks + 10s(s + 3)(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene L(s) = K(s + 10)/(s(s + 3)(s + 4)), con K > 0. Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

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

Para el lazo L(s) = K/(s(s + 2)(s + 10)), halla la ganancia K que sitúa un polo de lazo cerrado en s = −1.

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

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 10)/(s(s + 4)) sale del eje real entre s = 0 y s = −4, 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 + 10)/(s(s + 4))
sb =

Soluciones

  1. 1. N = 2
  2. 2. b1 = 2
  3. 3. Kmax = 462
  4. 4. Kmax = 28
  5. 5. K = 9
  6. 6. sb = −2,254

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