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 + 1)(s + 4)(s + 10)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto G(s) = 50(s + 1)/((s + 4)(s + 10)). Halla la constante de error de posición Kp.

G(s) = 50(s + 1)/((s + 4)(s + 10))
Kp =
2.Fácil
r(t) = 10+K = 15s + 4y(t)−

Un controlador proporcional K = 1 controla la planta G(s) = 5/(s + 4) en un lazo con realimentación unitaria. Se aplica un escalón de tamaño 10. Halla el valor final de la salida y(∞).

G(s) = 5/(s + 4)K = 1r = 10
y(∞) =
3.Media
r(t) = 2t+Ks(s + 2)C(s)−

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

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

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

G(s) = 5(s + 2)/(s²(s + 10))r(t) = 2·t²/2
ess =
5.Difícil
R(s)+Kp​ + Ki​/s10s + 2C(s)−

Un controlador PI C(s) = Kp + Ki/s controla la planta G(s) = 10/(s + 2) 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 + 2)ωₙ = 5 rad/sζ = 0,6
Kp =
6.Difícil
r(t) = 1t+5 + 2/s5(s + 1)(s + 5)C(s)−

Un controlador PI C(s) = 5 + 2/s controla la planta G(s) = 5/((s + 1)(s + 5)) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el error en régimen permanente ess para la entrada en rampa r(t) = 1t.

C(s) = 5 + 2/sG(s) = 5/((s + 1)(s + 5))r(t) = 1t
ess =

Soluciones

  1. 1. Kp = 1,25
  2. 2. y(∞) = 5,556
  3. 3. K = 20
  4. 4. ess = 2
  5. 5. Kp = 0,4
  6. 6. ess = 0,5

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