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 + 2)(s + 5)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto G(s) = 5/((s + 2)(s + 5)). Halla la constante de error de posición Kp.

G(s) = 5/((s + 2)(s + 5))
Kp =
2.Fácil
R(s)+10(s + 2)s²(s + 5)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto G(s) = 10(s + 2)/(s²(s + 5)). Halla la constante de error de aceleración Ka.

G(s) = 10(s + 2)/(s²(s + 5))
Ka =
3.Media
r(t) = 1·t²/2+4(s + 2)s²(s + 2)C(s)−

Se aplica la entrada parabólica r(t) = 1·t²/2 a un lazo con realimentación unitaria con G(s) = 4(s + 2)/(s²(s + 2)). Halla el error en régimen permanente ess.

G(s) = 4(s + 2)/(s²(s + 2))r(t) = 1·t²/2
ess =
4.Media
r(t) = 2t+Ks(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria con G(s) = K/(s(s + 4)) debe seguir la rampa r(t) = 2t con un error en régimen permanente de 0,02. Halla la ganancia K.

G(s) = K/(s(s + 4))r(t) = 2tess = 0,02
K =
5.Difícil
R(s)+K = 210s(s + 2)C(s)−

Un controlador proporcional K = 2 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 = 2
ts = s
6.Difícil
r(t) = 2t+5 + 2/s20(s + 4)(s + 10)C(s)−

Un controlador PI C(s) = 5 + 2/s controla la planta G(s) = 20/((s + 4)(s + 10)) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el error en régimen permanente ess para la entrada en rampa r(t) = 2t.

C(s) = 5 + 2/sG(s) = 20/((s + 4)(s + 10))r(t) = 2t
ess =

Soluciones

  1. 1. Kp = 0,5
  2. 2. Ka = 4
  3. 3. ess = 0,25
  4. 4. K = 400
  5. 5. ts = 4 s
  6. 6. ess = 2

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