2007, septiembre. Ejercicio 1 de teoría (5 puntos)

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Una empresa le ha solicitado a última hora redactar un informe sobre la elección de un controlador para una de sus máquinas, el cual deberá estar listo a primera hora del día siguiente. Cuando se para a leer el encargo se da cuenta de que éste no dispone de información sobre la aplicación concreta a la que va a ser destinado el controlador, y le es imposible contactar con ninguno de los responsables de la empresa en cuestión.

El esquema de control a implantar se muestra en la siguiente figura, donde la función de transferencia de la planta es $G(s)=\frac{10}{s(s+5)}$, y los dos posibles controladores a aplicar son $C_1(s)=K_1$ y $C_2(s)=\frac{s+K_2}{s}$.  

Sistema General con H(s)=1

 La única solución que le queda es redactar un informe lo más completo posible, para lo que seguirá el siguiente guión:

  1. Estudie la respuesta estática de cada sistema de control para los tres tipos básicos de entrada (escalón, rampa y parábola).
  2. Estudie la estabilidad y respuesta dinámica de cada una de las posibilidades. Para ello trace el lugar geométrico de las raíces del sistema con cada uno de los controladores candidatos y analice cómo se comporta el sistema para los todos los valores de K comprendidos entre 0 e infinito.
  3. Realice el informe detallando qué controlador debería escogerse en función de los requerimientos que se deseen en cuanto a respuesta estática y dinámica.