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) = 1+K = 52s + 2y(t)−

Un controlador proporcional K = 5 controla la planta G(s) = 2/(s + 2) en un lazo con realimentación unitaria. Se aplica un escalón de tamaño 1. Halla el valor final de la salida y(∞).

G(s) = 2/(s + 2)K = 5r = 1
y(∞) =
2.Fácil
r(t) = 10+K = 310s + 4y(t)−

Un controlador proporcional K = 3 controla la planta G(s) = 10/(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) = 10/(s + 4)K = 3r = 10
y(∞) =
3.Media
r(t) = 1·t²/2+5(s + 1)s²(s + 4)C(s)−

Se aplica la entrada parabólica r(t) = 1·t²/2 a un lazo con realimentación unitaria con G(s) = 5(s + 1)/(s²(s + 4)). Halla el error en régimen permanente ess.

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

Un lazo con realimentación unitaria tiene G(s) = K/((s + 1)(s + 4)). Halla la ganancia K que da un error en régimen permanente del 4 % para una entrada en escalón.

G(s) = K/((s + 1)(s + 4))ess = 4 %
K =
5.Difícil
R(s)+K = 201s(s + 5)C(s)−

Un controlador proporcional K = 20 controla la planta G(s) = 1/(s(s + 5)) en un lazo con realimentación unitaria. Halla el sobreimpulso porcentual %OS de la respuesta al escalón.

G(s) = 1/(s(s + 5))K = 20
%OS = %
6.Difícil
R(s)+4 + Kd​s10s(s + 4)C(s)−

Un controlador PD C(s) = 4 + 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 = 0,6.

G(s) = 10/(s(s + 4))Kp = 4ζ = 0,6
Kd = s

Soluciones

  1. 1. y(∞) = 0,8333
  2. 2. y(∞) = 8,824
  3. 3. ess = 0,8
  4. 4. K = 96
  5. 5. %OS = 12,03 %
  6. 6. Kd = 0,3589 s

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