Đề 5 – Bài tập, đề thi trắc nghiệm online Lý thuyết điều khiển tự động

1. Hệ thống điều khiển rời rạc (discrete-time control system) khác biệt so với hệ thống điều khiển liên tục (continuous-time control system) ở điểm nào?

A. Hệ thống rời rạc phức tạp hơn hệ thống liên tục.

B. Tín hiệu trong hệ thống rời rạc được lấy mẫu và xử lý tại các thời điểm rời rạc.

C. Hệ thống rời rạc chỉ được sử dụng trong các ứng dụng số.

D. Hệ thống rời rạc không thể ổn định.

2. Khâu vi phân (derivative) trong bộ điều khiển PID có tác dụng chính là gì?

A. Loại bỏ sai số xác lập.

B. Tăng tốc độ đáp ứng.

C. Giảm độ quá điều chỉnh và cải thiện tính ổn định.

D. Giảm độ nhạy với nhiễu.

3. Khái niệm `điều khiển tối ưu` (optimal control) hướng đến mục tiêu nào?

A. Đạt được đáp ứng nhanh nhất có thể.

B. Đảm bảo hệ thống luôn ổn định.

C. Tìm ra luật điều khiển tối ưu hóa một tiêu chí hiệu năng cho trước.

D. Giảm thiểu chi phí thiết kế hệ thống điều khiển.

4. Phương pháp `điều khiển thích nghi` (adaptive control) được sử dụng khi nào?

A. Khi hệ thống có cấu trúc không thay đổi theo thời gian.

B. Khi tham số của hệ thống thay đổi hoặc không chắc chắn.

C. Khi yêu cầu độ chính xác điều khiển không cao.

D. Khi hệ thống là tuyến tính.

5. Nguyên tắc `phản hồi âm` (negative feedback) trong hệ thống điều khiển vòng kín có vai trò gì?

A. Tăng độ lợi của hệ thống.

B. Giảm độ ổn định của hệ thống.

C. Ổn định hóa hệ thống và giảm sai số.

D. Làm chậm đáp ứng của hệ thống.

6. Mục đích chính của việc sử dụng bộ bù (compensator) trong hệ thống điều khiển là gì?

A. Giảm độ phức tạp của hệ thống.

B. Thay đổi cấu trúc hệ thống.

C. Cải thiện các đặc tính đáp ứng quá độ và/hoặc xác lập của hệ thống.

D. Tăng công suất tiêu thụ của hệ thống.

7. Trong tiêu chuẩn ổn định Nyquist, điểm (-1, j0) trên mặt phẳng phức đóng vai trò gì?

A. Điểm gốc tọa độ.

B. Điểm tới hạn (critical point) để xét ổn định.

C. Điểm biểu diễn cực của hệ thống.

D. Điểm biểu diễn zero của hệ thống.

8. Bộ điều khiển Lag (Lag controller) thường được sử dụng để cải thiện đặc tính nào của hệ thống?

A. Tăng băng thông.

B. Giảm thời gian xác lập.

C. Cải thiện sai số xác lập.

D. Giảm độ quá điều chỉnh.

9. Khâu tích phân (integrator) trong hệ thống điều khiển có tác dụng chính là gì?

A. Giảm độ quá điều chỉnh của hệ thống.

B. Tăng tốc độ đáp ứng của hệ thống.

C. Loại bỏ sai số xác lập ở trạng thái tĩnh đối với tín hiệu đầu vào bậc thang.

D. Cải thiện tính ổn định của hệ thống.

10. Khái niệm `tính quan sát được` (observability) trong lý thuyết điều khiển trạng thái (state-space) đề cập đến điều gì?

A. Khả năng đưa hệ thống về trạng thái mong muốn.

B. Khả năng xác định trạng thái bên trong của hệ thống từ các phép đo đầu ra.

C. Khả năng hệ thống duy trì ổn định.

D. Khả năng hệ thống thích nghi với môi trường.

11. Trong sơ đồ khối hệ thống điều khiển, điểm rẽ nhánh (summing point) thực hiện phép toán nào?

A. Nhân các tín hiệu.

B. Chia các tín hiệu.

C. Cộng hoặc trừ các tín hiệu.

D. Lấy đạo hàm tín hiệu.

12. Phương pháp nào sau đây KHÔNG được sử dụng để phân tích tính ổn định của hệ thống tuyến tính?

A. Tiêu chuẩn Routh-Hurwitz.

B. Tiêu chuẩn Nyquist.

C. Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (Root Locus).

D. Biến đổi Laplace ngược.

13. Trong phân tích đáp ứng quá độ, đại lượng `độ quá điều chỉnh` (overshoot) thể hiện điều gì?

A. Thời gian hệ thống đạt đến giá trị xác lập.

B. Mức độ tín hiệu đầu ra vượt quá giá trị xác lập trước khi ổn định.

C. Sai số giữa giá trị đặt và giá trị xác lập.

D. Tốc độ hệ thống đạt đến giá trị xác lập.

14. Phương pháp điều khiển dự báo mô hình (Model Predictive Control - MPC) có ưu điểm chính là gì?

A. Đơn giản trong thiết kế và cài đặt.

B. Khả năng xử lý các ràng buộc và tối ưu hóa hiệu năng hệ thống.

C. Yêu cầu mô hình hệ thống tuyến tính.

D. Không phù hợp cho hệ thống có thời gian trễ lớn.

15. Bộ điều khiển tỉ lệ (P controller) có nhược điểm chính là gì?

A. Làm chậm đáp ứng của hệ thống.

B. Không loại bỏ được sai số xác lập khi có nhiễu.

C. Có thể gây ra dao động mạnh trong hệ thống.

D. Làm tăng độ phức tạp của hệ thống.

16. Trong phân tích miền tần số, sơ đồ Bode (Bode plot) biểu diễn mối quan hệ giữa tần số và đại lượng nào?

A. Vị trí các cực và zero của hệ thống.

B. Độ lợi biên và độ dự trữ pha.

C. Độ lợi (magnitude) và pha (phase) của hàm truyền đạt.

D. Đáp ứng quá độ và sai số xác lập.

17. Tín hiệu điều khiển (control signal) trong hệ thống điều khiển tự động đóng vai trò gì?

A. Đo lường giá trị đầu ra thực tế của hệ thống.

B. So sánh giá trị đặt với giá trị đầu ra thực tế.

C. Tác động lên đối tượng điều khiển để đạt được mục tiêu điều khiển.

D. Đại diện cho nhiễu tác động lên hệ thống.

18. Trong hệ thống điều khiển số, bộ chuyển đổi D/A (Digital-to-Analog Converter) có chức năng gì?

A. Lấy mẫu tín hiệu liên tục.

B. Lượng tử hóa tín hiệu.

C. Chuyển đổi tín hiệu số từ bộ điều khiển thành tín hiệu tương tự để điều khiển đối tượng.

D. Chuyển đổi tín hiệu tương tự từ cảm biến thành tín hiệu số.

19. Hệ thống điều khiển vòng hở (open-loop control system) KHÔNG có đặc điểm nào sau đây?

A. Đơn giản trong cấu trúc và thiết kế.

B. Dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu và sự thay đổi tham số hệ thống.

C. Có khả năng tự động điều chỉnh sai lệch đầu ra so với giá trị mong muốn.

D. Giá thành thường thấp hơn so với hệ thống vòng kín.

20. Khái niệm `tính điều khiển được` (controllability) trong lý thuyết điều khiển trạng thái (state-space) đề cập đến điều gì?

A. Khả năng quan sát được trạng thái của hệ thống từ đầu ra.

B. Khả năng đưa hệ thống từ trạng thái bất kỳ về trạng thái mong muốn trong thời gian hữu hạn bằng tín hiệu điều khiển.

C. Khả năng hệ thống duy trì trạng thái ổn định khi không có tín hiệu điều khiển.

D. Khả năng hệ thống chống lại nhiễu tác động.

21. Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (Root Locus) thể hiện điều gì?

A. Đáp ứng tần số của hệ thống vòng kín.

B. Vị trí các cực của hệ thống vòng kín khi độ lợi vòng hở thay đổi.

C. Sai số xác lập của hệ thống theo thời gian.

D. Độ dự trữ ổn định của hệ thống.

22. Bộ điều khiển Lead (Lead controller) thường được sử dụng để cải thiện đặc tính nào của hệ thống?

A. Sai số xác lập.

B. Độ dự trữ pha và tốc độ đáp ứng.

C. Độ dự trữ biên.

D. Độ quá điều chỉnh.

23. Trong miền tần số, độ dự trữ biên (Gain Margin) thường được xác định tại tần số nào?

A. Tần số cắt biên pha (phase crossover frequency).

B. Tần số cắt biên độ (gain crossover frequency).

C. Tần số cộng hưởng.

D. Tần số Nyquist.

24. Sai số xác lập (steady-state error) của hệ thống điều khiển vòng kín được xác định bởi yếu tố nào chính?

A. Độ lợi vòng hở (open-loop gain).

B. Vị trí các cực của hệ thống vòng kín.

C. Loại hệ thống (system type) và dạng tín hiệu đầu vào.

D. Băng thông của hệ thống.

25. Phương pháp điều khiển mờ (fuzzy control) thường được áp dụng hiệu quả trong trường hợp nào?

A. Hệ thống tuyến tính, bất biến theo thời gian.

B. Hệ thống có mô hình toán học chính xác và đầy đủ.

C. Hệ thống phi tuyến, phức tạp, hoặc khó mô hình hóa chính xác.

D. Hệ thống yêu cầu đáp ứng tốc độ cao.

26. Hệ thống điều khiển loại 1 (Type 1 system) có sai số xác lập bằng bao nhiêu đối với tín hiệu đầu vào dạng dốc (ramp input)?

A. Vô cùng lớn (∞).

B. Hằng số hữu hạn.

C. Bằng không (0).

D. Không xác định.

27. Đại lượng `băng thông` (bandwidth) của hệ thống điều khiển thể hiện điều gì?

A. Độ lợi lớn nhất của hệ thống.

B. Phạm vi tần số mà hệ thống đáp ứng tốt.

C. Thời gian đáp ứng của hệ thống.

D. Sai số xác lập của hệ thống.

28. Bộ điều khiển PID kết hợp những khâu điều khiển nào?

A. Khâu tỉ lệ (P) và khâu tích phân (I).

B. Khâu tỉ lệ (P) và khâu vi phân (D).

C. Khâu tích phân (I) và khâu vi phân (D).

D. Khâu tỉ lệ (P), khâu tích phân (I) và khâu vi phân (D).

29. Hệ thống điều khiển vòng kín (closed-loop control system) có ưu điểm nổi bật so với hệ thống vòng hở là gì?

A. Cấu trúc đơn giản hơn.

B. Giá thành thấp hơn.

C. Ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu và sự thay đổi tham số.

D. Đáp ứng nhanh hơn.

30. Hàm truyền đạt (transfer function) của hệ thống tuyến tính bất biến theo thời gian (LTI system) được định nghĩa là gì?

A. Tỷ số giữa biến đổi Laplace của tín hiệu đầu ra và tín hiệu đầu vào khi điều kiện ban đầu bằng không.

B. Tích của biến đổi Laplace của tín hiệu đầu ra và tín hiệu đầu vào.

C. Hiệu của biến đổi Laplace của tín hiệu đầu ra và tín hiệu đầu vào.

D. Đạo hàm của biến đổi Laplace của tín hiệu đầu ra theo thời gian.