Hoja de ejercicios de Error en régimen permanente y control PID con soluciones

Hoja de ejercicios de Error en régimen permanente y control PID 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)+5(s + 1)(s + 5)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto G(s) = 5/((s + 1)(s + 5)). Halla la constante de error de posición Kp.

G(s) = 5/((s + 1)(s + 5))
Kp =
2.Fácil
R(s)+5(s + 4)(s + 5)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto G(s) = 5/((s + 4)(s + 5)). Halla la constante de error de posición Kp.

G(s) = 5/((s + 4)(s + 5))
Kp =
3.Media
r(t) = 1 + 3t+50s(s + 5)C(s)−

Se aplica la entrada r(t) = 1 + 3t (un escalón más una rampa) a un lazo con realimentación unitaria con G(s) = 50/(s(s + 5)). Halla el error en régimen permanente ess.

G(s) = 50/(s(s + 5))r(t) = 1 + 3t
ess =
4.Media
r(t) = 0,5t+4(s + 2)s(s + 4)(s + 5)C(s)−

Se aplica una rampa r(t) = 0,5t a un lazo con realimentación unitaria con G(s) = 4(s + 2)/(s(s + 4)(s + 5)). Halla el error en régimen permanente ess.

G(s) = 4(s + 2)/(s(s + 4)(s + 5))r(t) = 0,5t
ess =
5.Difícil
R(s)+K = 5010s(s + 8)C(s)−

Un controlador proporcional K = 50 controla la planta G(s) = 10/(s(s + 8)) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el tiempo de establecimiento al 2 % ts de la respuesta al escalón, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 10/(s(s + 8))K = 50
ts = s
6.Difícil
R(s)+2 + Kd​s2s(s + 1)C(s)−

Un controlador PD C(s) = 2 + Kd·s controla la planta G(s) = 2/(s(s + 1)) en un lazo con realimentación unitaria. Halla la ganancia derivativa Kd que da al lazo cerrado un coeficiente de amortiguamiento ζ = 0,8.

G(s) = 2/(s(s + 1))Kp = 2ζ = 0,8
Kd = s

Soluciones

  1. 1. Kp = 1
  2. 2. Kp = 0,25
  3. 3. ess = 0,3
  4. 4. ess = 1,25
  5. 5. ts = 1 s
  6. 6. Kd = 1,1 s

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