Đề 10 – Bài tập, đề thi trắc nghiệm online Lý thuyết điều khiển tự động

1. Điều gì xảy ra với băng thông (bandwidth) của hệ thống khi độ lợi vòng hở tăng lên (trong giới hạn ổn định)?

A. Băng thông giảm xuống.

B. Băng thông tăng lên.

C. Băng thông không đổi.

D. Băng thông dao động.

2. Trong hệ thống điều khiển PID, thành phần nào giúp loại bỏ sai số xác lập (steady-state error)?

A. Thành phần tỉ lệ (P).

B. Thành phần tích phân (I).

C. Thành phần vi phân (D).

D. Cả ba thành phần P, I, và D.

3. Hệ thống điều khiển `bậc cao` (higher-order system) thường khó phân tích và thiết kế hơn hệ thống bậc thấp vì lý do chính nào?

A. Hệ thống bậc cao luôn kém ổn định hơn.

B. Hệ thống bậc cao có nhiều nghiệm cực và nghiệm không hơn, làm phức tạp quỹ đạo nghiệm số và phân tích tần số.

C. Hệ thống bậc cao hoạt động chậm hơn.

D. Hệ thống bậc cao tiêu thụ nhiều năng lượng hơn.

4. Trong lý thuyết điều khiển, `hệ thống phi tuyến` (nonlinear system) khác biệt với `hệ thống tuyến tính` (linear system) ở đặc điểm nào?

A. Hệ thống phi tuyến không có đầu vào.

B. Hệ thống phi tuyến tuân theo nguyên lý chồng chất.

C. Hệ thống phi tuyến có mối quan hệ đầu vào - đầu ra không tuân theo nguyên lý chồng chất.

D. Hệ thống phi tuyến luôn ổn định.

5. Bộ điều khiển `trễ` (lag compensator) thường được sử dụng để cải thiện đặc tính nào của hệ thống điều khiển?

A. Tốc độ đáp ứng.

B. Sai số xác lập.

C. Độ vọt lố.

D. Băng thông.

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

A. Khi hệ thống có cấu trúc tuyến tính và tham số không đổi.

B. Khi hệ thống có tham số thay đổi theo thời gian hoặc môi trường hoạt động.

C. Khi hệ thống yêu cầu độ chính xác không cao.

D. Khi hệ thống hoạt động ở chế độ vòng hở.

7. Biến đổi Z (Z-transform) đóng vai trò tương tự như biến đổi nào trong hệ thống điều khiển liên tục?

A. Biến đổi Fourier.

B. Biến đổi Laplace.

C. Biến đổi Wavelet.

D. Biến đổi Hilbert.

8. Điều gì sẽ xảy ra với hệ thống điều khiển vòng kín nếu độ lợi vòng hở tăng quá cao?

A. Hệ thống trở nên ổn định hơn.

B. Hệ thống có đáp ứng nhanh hơn nhưng có thể kém ổn định hơn hoặc mất ổn định.

C. Sai số xác lập giảm xuống.

D. Hệ thống hoạt động chậm hơn.

9. Bộ điều khiển `tỉ lệ - tích phân` (PI) thường được sử dụng để cải thiện đặc tính nào của hệ thống điều khiển so với chỉ sử dụng bộ điều khiển tỉ lệ (P)?

A. Tốc độ đáp ứng.

B. Tính ổn định.

C. Loại bỏ sai số xác lập.

D. Giảm độ vọt lố.

10. Phương pháp `quỹ đạo nghiệm số` (Root Locus) được sử dụng để phân tích đặc tính nào của hệ thống điều khiển?

A. Đáp ứng tần số của hệ thống.

B. Tính ổn định và đáp ứng quá độ của hệ thống.

C. Sai số xác lập của hệ thống.

D. Độ lợi tĩnh của hệ thống.

11. Trong sơ đồ khối hệ thống điều khiển, khối `so sánh` (summing junction) thực hiện phép toán nào trên các tín hiệu đầu vào của nó?

A. Nhân các tín hiệu.

B. Chia các tín hiệu.

C. Cộng hoặc trừ các tín hiệu.

D. Lấy tích phân của tín hiệu.

12. Trong hệ thống điều khiển số, quá trình `lấy mẫu` (sampling) biến đổi tín hiệu như thế nào?

A. Từ tín hiệu rời rạc sang tín hiệu liên tục.

B. Từ tín hiệu liên tục sang tín hiệu rời rạc theo thời gian.

C. Từ tín hiệu tương tự sang tín hiệu số.

D. Không có sự biến đổi tín hiệu.

13. Khâu `vi phân` (Derivative) trong bộ điều khiển PID có tác dụng chính là gì?

A. Tăng tốc độ đáp ứng.

B. Giảm sai số xác lập.

C. Dự đoán và chống lại sự thay đổi nhanh của sai số.

D. Cải thiện tính ổn định tĩnh.

14. Bộ lọc `chì` (lead compensator) thường được sử dụng để cải thiện đặc tính nào của hệ thống điều khiển?

A. Sai số xác lập.

B. Tính ổn định và đáp ứng quá độ.

C. Khả năng chống nhiễu.

D. Độ lợi tĩnh.

15. Trong phân tích hệ thống điều khiển, `biên độ dự trữ` (Gain Margin) và `pha dự trữ` (Phase Margin) là các chỉ số đánh giá điều gì?

A. Sai số xác lập.

B. Độ nhạy của hệ thống với nhiễu.

C. Mức độ ổn định tương đối của hệ thống.

D. Tốc độ đáp ứng của hệ thống.

16. Trong lý thuyết điều khiển, `tính quan sát được` (observability) của một hệ thống trạng thái đề cập đến khả năng gì?

A. Khả năng điều khiển hệ thống đến 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 hoạt động ổn định trong môi trường nhiễu.

D. Khả năng hệ thống tự động thích nghi với thay đổi tham số.

17. Khái niệm `tính ổn định` của hệ thống điều khiển tự động đề cập đến điều gì?

A. Khả năng hệ thống đạt được trạng thái xác lập nhanh chóng.

B. Khả năng hệ thống duy trì trạng thái cân bằng khi có nhiễu loạn.

C. Khả năng hệ thống hoạt động liên tục trong thời gian dài.

D. Khả năng hệ thống đáp ứng chính xác tín hiệu điều khiển.

18. Điều gì là mục tiêu chính của việc thiết kế bộ điều khiển trong lý thuyết điều khiển tự động?

A. Giảm độ phức tạp của hệ thống.

B. Đảm bảo hệ thống đạt được các yêu cầu về đặc tính động học và tĩnh học mong muốn.

C. Tăng giá thành sản xuất hệ thống.

D. Giảm kích thước vật lý của hệ thống.

19. Trong lý thuyết điều khiển, `tính điều khiển được` (controllability) của một hệ thống trạng thái đề cập đến khả năng gì?

A. Khả năng quan sát được tất cả các trạng thái.

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

C. Khả năng hệ thống tự ổn định.

D. Khả năng hệ thống loại bỏ nhiễu.

20. Trong miền tần số, sơ đồ Bode biên độ thể hiện mối quan hệ giữa yếu tố nào và tần số?

A. Pha của hàm truyền đạt.

B. Biên độ của hàm truyền đạt (thường tính bằng decibel).

C. Sai số xác lập.

D. Tốc độ thay đổi của đầu ra.

21. Hệ thống điều khiển vòng kín khác biệt cơ bản so với hệ thống điều khiển vòng hở ở đặc điểm nào?

A. Sử dụng bộ điều khiển phức tạp hơn.

B. Có khả năng tự động điều chỉnh sai lệch.

C. Hoạt động nhanh hơn hệ thống vòng hở.

D. Tiêu thụ năng lượng ít hơn.

22. Phương trình trạng thái (state-space representation) mô tả hệ thống điều khiển dưới dạng nào?

A. Một hàm truyền đạt duy nhất.

B. Một tập hợp các phương trình vi phân bậc nhất.

C. Một sơ đồ khối phức tạp.

D. Một bảng giá trị đáp ứng tần số.

23. Điều gì là nhược điểm chính của hệ thống điều khiển vòng hở?

A. Phức tạp trong thiết kế.

B. Không thể tự động bù sai lệch do nhiễu hoặc thay đổi tham số.

C. Đáp ứng chậm.

D. Tiêu thụ nhiều năng lượng.

24. Trong hệ thống điều khiển số, hiện tượng `aliasing` xảy ra do nguyên nhân nào?

A. Sử dụng bộ xử lý quá chậm.

B. Tần số lấy mẫu quá thấp so với tần số tín hiệu.

C. Lỗi lượng tử hóa trong bộ ADC.

D. Nhiễu từ môi trường bên ngoài.

25. Hàm truyền đạt của một hệ thống tuyến tính bất biến theo thời gian (LTI) mô tả mối quan hệ giữa yếu tố nào?

A. Đầu vào và trạng thái của hệ thống.

B. Đầu ra và trạng thái của hệ thống.

C. Đầu vào và đầu ra của hệ thống.

D. Trạng thái hiện tại và trạng thái tương lai của hệ thống.

26. Hệ thống điều khiển `bậc 0` (Type 0 system) có đặc điểm gì về sai số xác lập đối với tín hiệu đầu vào bậc thang (step input)?

A. Sai số xác lập bằng 0.

B. Sai số xác lập là một hằng số khác 0.

C. Sai số xác lập tiến tới vô cùng.

D. Sai số xác lập phụ thuộc vào thời gian.

27. Phân tích `đáp ứng tần số` (frequency response analysis) thường được thực hiện trong miền nào?

A. Miền thời gian.

B. Miền Laplace (s).

C. Miền Z.

D. Miền tần số (jω).

28. Bộ điều khiển `PID số` (Digital PID controller) được thực hiện trong hệ thống điều khiển số bằng cách nào?

A. Sử dụng mạch điện tương tự.

B. Sử dụng các thuật toán số và phép tính rời rạc trong bộ vi xử lý hoặc vi điều khiển.

C. Sử dụng các phần tử khí nén hoặc thủy lực.

D. Sử dụng các rơ-le và công tắc.

29. Khái niệm `tín hiệu đặt` (reference input) trong hệ thống điều khiển vòng kín biểu thị điều gì?

A. Sai số cho phép lớn nhất.

B. Giá trị mong muốn của đầu ra hệ thống.

C. Nhiễu tác động lên hệ thống.

D. Tín hiệu phản hồi từ đầu ra.

30. Phương pháp `mô hình hóa hệ thống` (system modeling) là bước quan trọng đầu tiên trong thiết kế hệ thống điều khiển vì sao?

A. Giảm chi phí thiết kế.

B. Cung cấp cơ sở để phân tích, thiết kế và mô phỏng hệ thống trước khi xây dựng thực tế.

C. Đơn giản hóa quá trình điều khiển.

D. Tăng độ tin cậy của hệ thống.