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)+10(s + 4)(s + 5)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto G(s) = 10/((s + 4)(s + 5)). Halla la constante de error de posición Kp.

G(s) = 10/((s + 4)(s + 5))
Kp =
2.Fácil
r(t) = 1+10(s + 2)(s + 4)C(s)−

Se aplica un escalón de tamaño 1 a un lazo con realimentación unitaria con G(s) = 10/((s + 2)(s + 4)). Halla el error en régimen permanente ess.

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

Un lazo con realimentación unitaria con G(s) = K/(s(s + 10)) debe seguir la rampa r(t) = 2t con un error en régimen permanente de 0,5. Halla la ganancia K.

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

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

G(s) = 2(s + 2)/(s²(s + 5))r(t) = 10·t²/2
ess =
5.Difícil
r(t) = 5t+2 + 0,5/s10(s + 5)(s + 10)C(s)−

Un controlador PI C(s) = 2 + 0,5/s controla la planta G(s) = 10/((s + 5)(s + 10)) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el error en régimen permanente ess para la entrada en rampa r(t) = 5t.

C(s) = 2 + 0,5/sG(s) = 10/((s + 5)(s + 10))r(t) = 5t
ess =
6.Difícil
R(s)+Kp​ + Ki​/s10s + 5C(s)−

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

G(s) = 10/(s + 5)ωₙ = 6 rad/sζ = 0,5
Kp =

Soluciones

  1. 1. Kp = 0,5
  2. 2. ess = 0,4444
  3. 3. K = 40
  4. 4. ess = 12,5
  5. 5. ess = 50
  6. 6. Kp = 0,1

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