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
s³210s²615s¹?s⁰

Para el polinomio característico Q(s) = 2s³ + 6s² + 10s + 15, halla el elemento b1 de la primera columna en la fila s¹ de la tabla de Routh.

Q(s) = 2s³ + 6s² + 10s + 15
b1 =
2.Fácil
s⁴1412s³21s²??s¹?s⁰?

El polinomio característico de un sistema realimentado es Q(s) = s⁴ + 2s³ + 4s² + s + 12. Construye la tabla de Routh y halla cuántas raíces N de Q(s) están en el semiplano derecho.

Q(s) = s⁴ + 2s³ + 4s² + s + 12
N =
3.Media
R(s)+Ks + 10(s − 2)(s + 2)C(s)−

La planta G(s) = (s + 10)/((s − 2)(s + 2)) 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 + 10)/((s − 2)(s + 2))
Kmin =
4.Media
R(s)+K1s(s + 1)(s + 2)C(s)−

El lazo del diagrama tiene la función de transferencia de lazo abierto L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2)). Halla la mayor ganancia Kmax para la que el lazo cerrado es estable.

L(s) = K/(s(s + 1)(s + 2))
Kmax =
5.Difícil
ReIm−0,5−1−1,5−2−2,5−3−3,5−40,5j0,5j1−0,5

Para el lazo L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3)), halla la ganancia K que sitúa un polo de lazo cerrado en s = −0,5.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 3))s = −0,5
K =
6.Difícil
ReIm−2−4−6−8−10−12j2

El lugar de las raíces de L(s) = K(s + 10)/(s(s + 5)) sale del eje real entre s = 0 y s = −5, 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 + 5))
sb =

Soluciones

  1. 1. b1 = 5
  2. 2. N = 2
  3. 3. Kmin = 0,4
  4. 4. Kmax = 6
  5. 5. K = 1,875
  6. 6. sb = −2,929

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