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)+4(s + 2)s²(s + 2)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto G(s) = 4(s + 2)/(s²(s + 2)). Halla la constante de error de aceleración Ka.

G(s) = 4(s + 2)/(s²(s + 2))
Ka =
2.Fácil
r(t) = 1+4(s + 1)(s + 2)C(s)−

Se aplica un escalón de tamaño 1 a un lazo con realimentación unitaria con G(s) = 4/((s + 1)(s + 2)). Halla el error en régimen permanente ess.

G(s) = 4/((s + 1)(s + 2))r(t) = 1·u(t)
ess =
3.Media
r(t) = 10t+Ks(s + 1)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria con G(s) = K/(s(s + 1)) debe seguir la rampa r(t) = 10t con un error en régimen permanente de 0,2. Halla la ganancia K.

G(s) = K/(s(s + 1))r(t) = 10tess = 0,2
K =
4.Media
R(s)+K = 1052s + 1C(s)−

Un proceso G(s) = 5/(2s + 1) se controla con una ganancia proporcional K = 10 en un lazo con realimentación unitaria. Halla el error en régimen permanente ess ante un escalón, como porcentaje del tamaño del escalón.

G(s) = 5/(2s + 1)K = 10
ess = %
5.Difícil
R(s)+K = 410s(s + 2)C(s)−

Un controlador proporcional K = 4 controla la planta G(s) = 10/(s(s + 2)) 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 + 2))K = 4
ts = s
6.Difícil
R(s)+K = 165s(s + 6)C(s)−

Un controlador proporcional K = 16 controla la planta G(s) = 5/(s(s + 6)) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el sobreimpulso porcentual %OS de la respuesta al escalón.

G(s) = 5/(s(s + 6))K = 16
%OS = %

Soluciones

  1. 1. Ka = 4
  2. 2. ess = 0,3333
  3. 3. K = 50
  4. 4. ess = 1,961 %
  5. 5. ts = 4 s
  6. 6. %OS = 32,68 %

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