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
s⁴19−3s³28s²??s¹?s⁰?

El polinomio característico de un sistema realimentado es Q(s) = s⁴ + 2s³ + 9s² + 8s − 3. Construye la tabla de Routh y halla cuántas raíces N de Q(s) están en el semiplano derecho.

Q(s) = s⁴ + 2s³ + 9s² + 8s − 3
N =
2.Fácil
s³12s²a8s¹(2·a − 8)/as⁰8

La ecuación característica de un lazo cerrado es s³ + a·s² + 2s + 8 = 0. Halla el valor a por encima del cual el sistema es estable.

s³ + a·s² + 2s + 8 = 0
a =
3.Media
R(s)+Ks + 2(s − 4)(s + 1)C(s)−

La planta G(s) = (s + 2)/((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 + 2)/((s − 4)(s + 1))
Kmin =
4.Media
R(s)+K1s(s + 4)(s + 6)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 4)(s + 6)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

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

Se ha esbozado el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 5)). Halla la frecuencia ω a la que el lugar cruza el eje imaginario.

L(s) = K/((s + 1)(s + 4)(s + 5))
ω = rad/s
6.Difícil
ReImζ = 0,4−1−2j1j2

Se muestra el lugar de las raíces de L(s) = K/(s(s + 2)). 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 + 2))ζ = 0,4
K =

Soluciones

  1. 1. N = 1
  2. 2. a = 4
  3. 3. Kmin = 3
  4. 4. Kmax = 240
  5. 5. ω = 5,385 rad/s
  6. 6. K = 6,25

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