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)+C(s)G(s)C(s)−

El controlador C(s) = 5 controla la planta G(s) = 1/(s(s + 2)) en un lazo con realimentación unitaria. ¿Cuál es el tipo N del sistema del lazo?

C(s) = 5G(s) = 1/(s(s + 2))
N =
2.Fácil
R(s)+20(s + 2)(s + 1)(s + 2)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto G(s) = 20(s + 2)/((s + 1)(s + 2)). Halla la constante de error de posición Kp.

G(s) = 20(s + 2)/((s + 1)(s + 2))
Kp =
3.Media
R(s)+K(s + 1)(s + 10)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene G(s) = K/((s + 1)(s + 10)). Halla la ganancia K que da un error en régimen permanente del 4 % para una entrada en escalón.

G(s) = K/((s + 1)(s + 10))ess = 4 %
K =
4.Media
r(t) = 0,5·t²/2+2(s + 4)s²(s + 10)C(s)−

Se aplica la entrada parabólica r(t) = 0,5·t²/2 a un lazo con realimentación unitaria con G(s) = 2(s + 4)/(s²(s + 10)). Halla el error en régimen permanente ess.

G(s) = 2(s + 4)/(s²(s + 10))r(t) = 0,5·t²/2
ess =
5.Difícil
R(s)+K = 24s(s + 4)C(s)−

Un controlador proporcional K = 2 controla la planta G(s) = 4/(s(s + 4)) 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) = 4/(s(s + 4))K = 2
ts = s
6.Difícil
R(s)+Kp​ + Ki​/s2s + 2C(s)−

Un controlador PI C(s) = Kp + Ki/s controla la planta G(s) = 2/(s + 2) en un lazo con realimentación unitaria. El lazo cerrado debe tener ωₙ = 6 rad/s y ζ = 1. Halla la ganancia integral Ki.

G(s) = 2/(s + 2)ωₙ = 6 rad/sζ = 1
Ki =

Soluciones

  1. 1. N = 1
  2. 2. Kp = 20
  3. 3. K = 240
  4. 4. ess = 0,625
  5. 5. ts = 2 s
  6. 6. Ki = 18

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