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 + 5)s²(s + 1)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto G(s) = 4(s + 5)/(s²(s + 1)). Halla la constante de error de aceleración Ka.

G(s) = 4(s + 5)/(s²(s + 1))
Ka =
2.Fácil
R(s)+10(s + 2)(s + 4)C(s)−

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

G(s) = 10/((s + 2)(s + 4))
Kp =
3.Media
R(s)+K(s + 2)(s + 5)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene G(s) = K/((s + 2)(s + 5)). Halla la ganancia K que da un error en régimen permanente del 10 % para una entrada en escalón.

G(s) = K/((s + 2)(s + 5))ess = 10 %
K =
4.Media
r(t) = 4·t²/2+20(s + 3)s²(s + 10)C(s)−

Se aplica la entrada parabólica r(t) = 4·t²/2 a un lazo con realimentación unitaria con G(s) = 20(s + 3)/(s²(s + 10)). Halla el error en régimen permanente ess.

G(s) = 20(s + 3)/(s²(s + 10))r(t) = 4·t²/2
ess =
5.Difícil
R(s)+2 + Kd​s4s(s + 4)C(s)−

Un controlador PD C(s) = 2 + Kd·s controla la planta G(s) = 4/(s(s + 4)) en un lazo con realimentación unitaria. Halla la ganancia derivativa Kd que da al lazo cerrado un coeficiente de amortiguamiento ζ = 0,9.

G(s) = 4/(s(s + 4))Kp = 2ζ = 0,9
Kd = s
6.Difícil
r(t) = 1t+1 + 2/s2(s + 1)(s + 10)C(s)−

Un controlador PI C(s) = 1 + 2/s controla la planta G(s) = 2/((s + 1)(s + 10)) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el error en régimen permanente ess para la entrada en rampa r(t) = 1t.

C(s) = 1 + 2/sG(s) = 2/((s + 1)(s + 10))r(t) = 1t
ess =

Soluciones

  1. 1. Ka = 20
  2. 2. Kp = 1,25
  3. 3. K = 90
  4. 4. ess = 0,6667
  5. 5. Kd = 0,2728 s
  6. 6. ess = 2,5

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