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 + 4)s(s + 1)(s + 5)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto G(s) = 5(s + 4)/(s(s + 1)(s + 5)). Halla la constante de error de velocidad Kv.

G(s) = 5(s + 4)/(s(s + 1)(s + 5))
Kv =
2.Fácil
R(s)+4s(s + 2)(s + 10)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto G(s) = 4/(s(s + 2)(s + 10)). Halla la constante de error de velocidad Kv.

G(s) = 4/(s(s + 2)(s + 10))
Kv =
3.Media
r(t) = 5 + 5t+20s(s + 5)C(s)−

Se aplica la entrada r(t) = 5 + 5t (un escalón más una rampa) a un lazo con realimentación unitaria con G(s) = 20/(s(s + 5)). Halla el error en régimen permanente ess.

G(s) = 20/(s(s + 5))r(t) = 5 + 5t
ess =
4.Media
R(s)+K(s + 2)(s + 10)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene G(s) = K/((s + 2)(s + 10)). Halla la ganancia K que da un error en régimen permanente del 4 % para una entrada en escalón.

G(s) = K/((s + 2)(s + 10))ess = 4 %
K =
5.Difícil
R(s)+Kp​ + Ki​/s10s + 1C(s)−

Un controlador PI C(s) = Kp + Ki/s controla la planta G(s) = 10/(s + 1) en un lazo con realimentación unitaria. El lazo cerrado debe tener ωₙ = 5 rad/s y ζ = 0,6. Halla la ganancia proporcional Kp.

G(s) = 10/(s + 1)ωₙ = 5 rad/sζ = 0,6
Kp =
6.Difícil
R(s)+K = 1010s(s + 5)C(s)−

Un controlador proporcional K = 10 controla la planta G(s) = 10/(s(s + 5)) 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 + 5))K = 10
ts = s

Soluciones

  1. 1. Kv = 4
  2. 2. Kv = 0,2
  3. 3. ess = 1,25
  4. 4. K = 480
  5. 5. Kp = 0,5
  6. 6. ts = 1,6 s

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