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)+2s(s + 1)C(s)−

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

G(s) = 2/(s(s + 1))
Kv =
2.Fácil
R(s)+5(s + 4)s²(s + 2)C(s)−

Un lazo con realimentación unitaria tiene la función de transferencia de lazo abierto G(s) = 5(s + 4)/(s²(s + 2)). Halla la constante de error de aceleración Ka.

G(s) = 5(s + 4)/(s²(s + 2))
Ka =
3.Media
R(s)+K = 20110s + 1C(s)−

Un proceso G(s) = 1/(10s + 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/(10s + 1)K = 20
ess = %
4.Media
r(t) = 10·t²/2+2(s + 3)s²(s + 2)C(s)−

Se aplica la entrada parabólica r(t) = 10·t²/2 a un lazo con realimentación unitaria con G(s) = 2(s + 3)/(s²(s + 2)). Halla el error en régimen permanente ess.

G(s) = 2(s + 3)/(s²(s + 2))r(t) = 10·t²/2
ess =
5.Difícil
R(s)+K = 254s(s + 8)C(s)−

Un controlador proporcional K = 25 controla la planta G(s) = 4/(s(s + 8)) 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 + 8))K = 25
ts = s
6.Difícil
r(t) = 2t+1 + 10/s5(s + 2)(s + 5)C(s)−

Un controlador PI C(s) = 1 + 10/s controla la planta G(s) = 5/((s + 2)(s + 5)) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el error en régimen permanente ess para la entrada en rampa r(t) = 2t.

C(s) = 1 + 10/sG(s) = 5/((s + 2)(s + 5))r(t) = 2t
ess =

Soluciones

  1. 1. Kv = 2
  2. 2. Ka = 10
  3. 3. ess = 4,762 %
  4. 4. ess = 3,333
  5. 5. ts = 1 s
  6. 6. ess = 0,4

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