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)+C(s)G(s)C(s)−

El controlador C(s) = 5(s + 2)/s controla la planta G(s) = 1/(s(s + 2)) en un lazo con realimentación unitaria. ¿Cuál es el tipo N del sistema del lazo?

C(s) = 5(s + 2)/sG(s) = 1/(s(s + 2))
N =
2.Fácil
R(s)+5(s + 3)s²(s + 10)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto G(s) = 5(s + 3)/(s²(s + 10)). Halla la constante de error de aceleración Ka.

G(s) = 5(s + 3)/(s²(s + 10))
Ka =
3.Media
R(s)+K = 1041s + 1C(s)−

Un proceso G(s) = 4/(1s + 1) se controla con una ganancia proporcional K = 10 en un lazo con realimentación unitaria. Halla el error en régimen permanente ess ante un escalón, como porcentaje del tamaño del escalón.

G(s) = 4/(1s + 1)K = 10
ess = %
4.Media
r(t) = 10 + 5t+4(s + 1)s(s + 4)(s + 5)C(s)−

Se aplica la entrada r(t) = 10 + 5t (un escalón más una rampa) a un lazo con realimentación unitaria con G(s) = 4(s + 1)/(s(s + 4)(s + 5)). Halla el error en régimen permanente ess.

G(s) = 4(s + 1)/(s(s + 4)(s + 5))r(t) = 10 + 5t
ess =
5.Difícil
R(s)+K = 104s(s + 6)C(s)−

Un controlador proporcional K = 10 controla la planta G(s) = 4/(s(s + 6)) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el tiempo de establecimiento al 2 % ts de la respuesta al escalón, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 4/(s(s + 6))K = 10
ts = s
6.Difícil
R(s)+5 + Kd​s10s(s + 4)C(s)−

Un controlador PD C(s) = 5 + Kd·s controla la planta G(s) = 10/(s(s + 4)) en un lazo con realimentación unitaria. Halla la ganancia derivativa Kd que da al lazo cerrado un coeficiente de amortiguamiento ζ = 0,5.

G(s) = 10/(s(s + 4))Kp = 5ζ = 0,5
Kd = s

Soluciones

  1. 1. N = 2
  2. 2. Ka = 1,5
  3. 3. ess = 2,439 %
  4. 4. ess = 25
  5. 5. ts = 1,333 s
  6. 6. Kd = 0,3071 s

Soluciones completas paso a paso: practica este tema en examproblems.com.