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)+50(s + 2)s(s + 1)(s + 5)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto G(s) = 50(s + 2)/(s(s + 1)(s + 5)). Halla la constante de error de velocidad Kv.

G(s) = 50(s + 2)/(s(s + 1)(s + 5))
Kv =
2.Fácil
r(t) = 2+K = 22s + 10y(t)−

Un controlador proporcional K = 2 controla la planta G(s) = 2/(s + 10) en un lazo con realimentación unitaria. Se aplica un escalón de tamaño 2. Halla el valor final de la salida y(∞).

G(s) = 2/(s + 10)K = 2r = 2
y(∞) =
3.Media
R(s)+K = 2015s + 1C(s)−

Un proceso G(s) = 1/(5s + 1) se controla con una ganancia proporcional K = 20 en un lazo con realimentación unitaria. Halla el error en régimen permanente ess ante un escalón, como porcentaje del tamaño del escalón.

G(s) = 1/(5s + 1)K = 20
ess = %
4.Media
r(t) = 4·t²/2+5(s + 4)s²(s + 2)C(s)−

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

G(s) = 5(s + 4)/(s²(s + 2))r(t) = 4·t²/2
ess =
5.Difícil
R(s)+K = 501s(s + 8)C(s)−

Un controlador proporcional K = 50 controla la planta G(s) = 1/(s(s + 8)) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el tiempo de pico tp de la respuesta al escalón.

G(s) = 1/(s(s + 8))K = 50
tp = s
6.Difícil
R(s)+5 + Kd​s10s(s + 1)C(s)−

Un controlador PD C(s) = 5 + Kd·s controla la planta G(s) = 10/(s(s + 1)) en un lazo con realimentación unitaria. Halla la ganancia derivativa Kd que da al lazo cerrado un coeficiente de amortiguamiento ζ = 0,5.

G(s) = 10/(s(s + 1))Kp = 5ζ = 0,5
Kd = s

Soluciones

  1. 1. Kv = 20
  2. 2. y(∞) = 0,5714
  3. 3. ess = 4,762 %
  4. 4. ess = 0,4
  5. 5. tp = 0,5388 s
  6. 6. Kd = 0,6071 s

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