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(t) = 2+4(s + 3)(s + 4)(s + 5)C(s)−

Se aplica un escalón de tamaño 2 a un lazo con realimentación unitaria con G(s) = 4(s + 3)/((s + 4)(s + 5)). Halla el error en régimen permanente ess.

G(s) = 4(s + 3)/((s + 4)(s + 5))r(t) = 2·u(t)
ess =
2.Fácil
R(s)+2s²(s + 2)(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto G(s) = 2/(s²(s + 2)(s + 4)). ¿Cuál es el tipo N del sistema?

G(s) = 2/(s²(s + 2)(s + 4))
N =
3.Media
R(s)+K(s + 2)(s + 4)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene G(s) = K/((s + 2)(s + 4)). Halla la ganancia K que da un error en régimen permanente del 5 % para una entrada en escalón.

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

Se aplica una rampa r(t) = 2t a un lazo con realimentación unitaria con G(s) = 4(s + 1)/(s(s + 5)). Halla el error en régimen permanente ess.

G(s) = 4(s + 1)/(s(s + 5))r(t) = 2t
ess =
5.Difícil
R(s)+5 + Kd​s4s(s + 1)C(s)−

Un controlador PD C(s) = 5 + Kd·s controla la planta G(s) = 4/(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) = 4/(s(s + 1))Kp = 5ζ = 0,5
Kd = s
6.Difícil
R(s)+Kp​ + Ki​/s1s + 2C(s)−

Un controlador PI C(s) = Kp + Ki/s controla la planta G(s) = 1/(s + 2) en un lazo con realimentación unitaria. El lazo cerrado debe tener ωₙ = 3 rad/s y ζ = 0,7. Halla la ganancia proporcional Kp.

G(s) = 1/(s + 2)ωₙ = 3 rad/sζ = 0,7
Kp =

Soluciones

  1. 1. ess = 1,25
  2. 2. N = 2
  3. 3. K = 152
  4. 4. ess = 2,5
  5. 5. Kd = 0,868 s
  6. 6. Kp = 2,2

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