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)+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
2.Fácil
s³14s²a16s¹(4·a − 16)/as⁰16

La ecuación característica de un lazo cerrado es s³ + a·s² + 4s + 16 = 0. Halla el valor a por encima del cual el sistema es estable.

s³ + a·s² + 4s + 16 = 0
a =
3.Media
R(s)+K = 1441s(s + 8)(s + 10)C(s)−

El lazo del diagrama funciona con K = 144 y L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10)). ¿Por qué factor m se puede aumentar la ganancia antes de que el lazo cerrado se vuelva inestable?

L(s) = K/(s(s + 8)(s + 10))K = 144
m =
4.Media
R(s)+K1s(s + 2)(s + 5)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 5))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−2−4j2

Se ha esbozado el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3)). Halla la frecuencia ω a la que el lugar cruza el eje imaginario.

L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 3))
ω = rad/s
6.Difícil
ReIm−2−4j2j4

Se ha esbozado el lugar de las raíces de L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 4)). Halla la frecuencia ω a la que el lugar cruza el eje imaginario.

L(s) = K/((s + 1)(s + 2)(s + 4))
ω = rad/s

Soluciones

  1. 1. ωd = 5 rad/s
  2. 2. a = 4
  3. 3. m = 10
  4. 4. Kmax = 70
  5. 5. ω = 3,317 rad/s
  6. 6. ω = 3,742 rad/s

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