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)400,35 s?

Un sistema de primer orden G(s) = 4/(0,5s + 1) recibe una entrada escalón de tamaño 10 en t = 0, partiendo del reposo. Halla la salida y(0,35) en t = 0,35 s.

G(s) = 4/(0,5s + 1)U = 10t = 0,35 s
y(0.35) =
2.Fácil
+−5 VR = 100 kΩC = 4,7 µFvC​

Un condensador descargado C = 4,7 µF se carga con una fuente de escalón de 5 V a través de una resistencia R = 100 kΩ. ¿Cuánto tiempo después de cerrar el interruptor alcanza la tensión del condensador el 98 % de su valor final? Halla t en ms.

R = 100 kΩC = 4,7 µFV = 5 V98 %
t = ms
3.Media
t (s)y(t)0,5tp​ = ?

Un sistema tiene la función de transferencia G(s) = 10,5/(s² + 6s + 21) y recibe una entrada escalón unitario. Halla el tiempo de pico tp de la respuesta al escalón.

G(s) = 10,5/(s² + 6s + 21)
tp = s
4.Media
t (s)y(t)1?

Un sistema tiene la función de transferencia G(s) = 50/(s² + 7s + 50) y recibe una entrada escalón unitario. Halla el sobreimpulso porcentual %OS de la respuesta al escalón.

G(s) = 50/(s² + 7s + 50)
%OS = %
5.Difícil
R(s)+Ks(s + 10)G(s)C(s)−

Un lazo de realimentación negativa unitaria tiene G(s) = K/(s(s + 10)). Halla la ganancia K que da una respuesta al escalón con un sobreimpulso del 25 %.

G(s) = K/(s(s + 10))%OS = 25 %
K =
6.Difícil
R(s)+Ks(s + 10)G(s)C(s)−

Un lazo de realimentación negativa unitaria tiene G(s) = K/(s(s + 10)). Halla la ganancia K que da una respuesta al escalón con un sobreimpulso del 15 %.

G(s) = K/(s(s + 10))%OS = 15 %
K =

Soluciones

  1. 1. y(0.35) = 20,14
  2. 2. t = 1839 ms
  3. 3. tp = 0,9069 s
  4. 4. %OS = 16,7 %
  5. 5. K = 153,4
  6. 6. K = 93,56

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