Hoja de ejercicios de Respuesta al escalón con soluciones

Hoja de ejercicios de Respuesta al escalón 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
t (s)y(t)8t = ?75 %

Un sistema de primer orden G(s) = 4/(4s + 1) recibe una entrada escalón de tamaño 2 en t = 0, partiendo del reposo. ¿Cuánto tarda la salida en alcanzar el 75 % de su valor final? Halla t.

G(s) = 4/(4s + 1)U = 275 %
t = s
2.Fácil
t (s)y(t)30,04 s?

Un sistema de primer orden G(s) = 15/(s + 5) recibe una entrada escalón de tamaño 1 en t = 0, partiendo del reposo. Halla la salida y(0,04) en t = 0,04 s.

G(s) = 15/(s + 5)U = 1t = 0,04 s
y(0.04) =
3.Media
t (s)y(t)3tp​ = ?

Un sistema tiene la función de transferencia G(s) = 234/(s² + 4s + 78) y recibe una entrada escalón unitario. Halla el tiempo de pico tp de la respuesta al escalón.

G(s) = 234/(s² + 4s + 78)
tp = s
4.Media
t (s)y(t)2tp​ = ?

Un sistema tiene la función de transferencia G(s) = 134/(s² + 4s + 67) y recibe una entrada escalón unitario. Halla el tiempo de pico tp de la respuesta al escalón.

G(s) = 134/(s² + 4s + 67)
tp = s
5.Difícil
R(s)+115s(s + 4)G(s)C(s)−

Un lazo de realimentación negativa unitaria tiene G(s) = 115/(s(s + 4)). Halla el tiempo de establecimiento al 2 % ts de la respuesta al escalón en lazo cerrado, usando ts ≈ 4/(ζωₙ).

G(s) = 115/(s(s + 4))
ts = s
6.Difícil
+−10 VR = 6 ΩL = 10 mHC = 10 µFvC​

Un circuito RLC serie con R = 6 Ω, L = 10 mH y C = 10 µF se conecta a un escalón de 10 V en t = 0. El condensador está descargado y no circula corriente antes del escalón. Halla el instante tp del primer pico de tensión, en ms.

R = 6 ΩL = 10 mHC = 10 µFV = 10 V
tp = ms

Soluciones

  1. 1. t = 5,545 s
  2. 2. y(0.04) = 0,5438
  3. 3. tp = 0,3652 s
  4. 4. tp = 0,3958 s
  5. 5. ts = 2 s
  6. 6. tp = 0,998 ms

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