Đề 11 – Bài tập, đề thi trắc nghiệm online Lý thuyết điều khiển tự động

1. Thuật ngữ `overshoot` (vọt lố) trong đáp ứng quá độ của hệ thống điều khiển biểu thị điều gì?

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

B. Độ lệch tối đa của đầu ra vượt quá giá trị xác lập trước khi ổn định.

C. Thời gian cần thiết để hệ thống đạt đến 90% giá trị xác lập.

D. Sai số xác lập của hệ thống.

2. Tín hiệu điều khiển kiểu PWM (Pulse Width Modulation) thường được sử dụng trong ứng dụng nào của điều khiển tự động?

A. Điều khiển hệ thống liên tục tuyến tính.

B. Điều khiển tốc độ động cơ DC và các hệ thống điện tử công suất.

C. Điều khiển hệ thống khí nén.

D. Điều khiển hệ thống thủy lực.

3. Bộ lọc Kalman (Kalman filter) là một thuật toán tối ưu được sử dụng để làm gì trong hệ thống điều khiển?

A. Thiết kế bộ điều khiển PID.

B. Ước lượng trạng thái của hệ thống từ các phép đo nhiễu.

C. Phân tích ổn định hệ thống.

D. Điều khiển hệ thống phi tuyến.

4. Hệ thống điều khiển kín (closed-loop) ưu việt hơn hệ thống разомкнутый (open-loop) chủ yếu ở điểm nào?

A. Cấu trúc đơn giản hơn.

B. Ít chịu ảnh hưởng của nhiễu và sự thay đổi tham số hệ thống.

C. Thời gian đáp ứng nhanh hơn.

D. Độ lợi vòng hở lớn hơn.

5. Sai số xác lập (steady-state error) trong hệ thống điều khiển là gì?

A. Sai số lớn nhất trong quá trình đáp ứng quá độ.

B. Sai lệch giữa giá trị mong muốn và giá trị thực tế của đầu ra khi hệ thống đã ổn định.

C. Sai số do nhiễu tác động lên hệ thống.

D. Sai số do độ trễ thời gian trong hệ thống.

6. Trong hệ thống điều khiển robot, `điều khiển vị trí` (position control) và `điều khiển lực` (force control) thuộc loại điều khiển nào?

A. Điều khiển разомкнутый.

B. Điều khiển phản hồi.

C. Điều khiển thích nghi.

D. Điều khiển tối ưu.

7. Hệ thống điều khiển разомкнутый (open-loop) hoạt động dựa trên nguyên tắc nào?

A. Đo lường và phản hồi tín hiệu đầu ra để điều chỉnh đầu vào.

B. Tác động điều khiển chỉ phụ thuộc vào tín hiệu đầu vào tham chiếu.

C. Sử dụng bộ điều khiển PID để tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.

D. Kết hợp cả tín hiệu đầu vào và đầu ra để tạo tín hiệu điều khiển.

8. Trong phân tích ổn định theo tiêu chuẩn Nyquist, điểm tới hạn (critical point) trên mặt phẳng phức có giá trị bằng bao nhiêu?

A. (0, 0).

B. (-1, j0).

C. (1, j0).

D. (0, -j1).

9. Trong lý thuyết điều khiển, khái niệm `tính điều khiển được` (controllability) của hệ thống trạng thái mô tả điều gì?

A. Khả năng đo lường được tất cả các trạng thái của hệ thống.

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. Tính ổn định của hệ thống khi không có tín hiệu điều khiển.

D. Khả năng hệ thống tự động duy trì trạng thái ổn định.

10. Trong hệ thống điều khiển số, quá trình `lấy mẫu` (sampling) có vai trò gì?

A. Chuyển đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự.

B. Rời rạc hóa tín hiệu thời gian liên tục thành chuỗi giá trị rời rạc tại các thời điểm nhất định.

C. Lọc nhiễu khỏi tín hiệu.

D. Khuếch đại tín hiệu điều khiển.

11. Trong miền tần số, biên độ dự trữ (gain margin) và pha dự trữ (phase margin) đánh giá điều gì?

A. Độ chính xác của hệ thống.

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

C. Tốc độ đáp ứng của hệ thống.

D. Khả năng loại bỏ nhiễu của hệ thống.

12. Hệ thống điều khiển thích nghi (adaptive control) có đặc điểm nổi bật nào so với hệ thống điều khiển thông thường?

A. Cấu trúc cố định và tham số không thay đổi.

B. Khả năng tự điều chỉnh tham số hoặc cấu trúc bộ điều khiển để thích ứng với sự thay đổi của hệ thống hoặc môi trường.

C. Chỉ hoạt động tốt trong môi trường lý tưởng, không có nhiễu.

D. Yêu cầu mô hình hệ thống phải được biết chính xác từ đầu.

13. Phương pháp Bode plot được sử dụng chủ yếu để phân tích hệ thống điều khiển trong miền nào?

A. Miền thời gian.

B. Miền tần số.

C. Miền trạng thái.

D. Miền không gian.

14. Khi tăng hệ số khuếch đại tích phân (Ki) trong bộ điều khiển PID, điều gì có thể xảy ra với hệ thống?

A. Thời gian đáp ứng nhanh hơn.

B. Sai số xác lập giảm, nhưng có thể làm tăng độ vọt lố và giảm tính ổn định.

C. Độ vọt lố giảm.

D. Tính ổn định của hệ thống tăng lên.

15. Khái niệm `hệ thống bậc nhất` (first-order system) trong lý thuyết điều khiển tự động được đặc trưng bởi điều gì?

A. Có hai nghiệm phức liên hợp.

B. Có một cực thực duy nhất.

C. Đáp ứng dạng dao động.

D. Hàm truyền đạt có bậc tử số cao hơn bậc mẫu số.

16. Bộ điều khiển tích phân (I-controller) có tác dụng chính là gì trong việc giảm sai số xác lập?

A. Giảm thời gian đáp ứng quá độ.

B. Loại bỏ sai số xác lập đối với tín hiệu đầu vào bậc thang.

C. Tăng độ ổn định của hệ thống.

D. Giảm độ vọt lố.

17. Phương pháp điều khiển `feedforward` (hồi tiếp) được sử dụng để giải quyết vấn đề nào trong hệ thống điều khiển?

A. Nhiễu và tác động của nhiễu trước khi chúng ảnh hưởng đến đầu ra.

B. Sai số xác lập do tín hiệu đầu vào thay đổi.

C. Độ vọt lố trong đáp ứng quá độ.

D. Sự thay đổi tham số hệ thống.

18. Phương pháp `quỹ đạo nghiệm số` (root locus) được sử dụng để phân tích ảnh hưởng của yếu tố nào đến nghiệm của phương trình đặc trưng?

A. Tần số của tín hiệu đầu vào.

B. Độ lợi vòng hở của hệ thống.

C. Thời gian trễ của hệ thống.

D. Nhiễu tác động lên hệ thống.

19. Phương pháp `điều khiển trượt` (sliding mode control) thường được sử dụng để điều khiển loại hệ thống nào?

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

B. Hệ thống phi tuyến, có nhiễu và bất định.

C. Hệ thống điều khiển số.

D. Hệ thống bậc nhất.

20. Trong hệ thống điều khiển phản hồi âm (negative feedback), tác dụng chính của phản hồi là gì?

A. Tăng độ lợi của hệ thống.

B. Giảm độ nhạy của hệ thống với nhiễu và sự thay đổi tham số.

C. Làm chậm thời gian đáp ứng của hệ thống.

D. Gây ra dao động trong hệ thống.

21. Bộ điều khiển tỷ lệ (P-controller) tác động lên tín hiệu điều khiển dựa trên yếu tố nào?

A. Tích phân của sai số điều khiển.

B. Đạo hàm của sai số điều khiển.

C. Giá trị tức thời của sai số điều khiển.

D. Giá trị trung bình của sai số điều khiển trong quá khứ.

22. Mục đích chính của việc thiết kế bộ bù (compensator) trong hệ thống điều khiển là gì?

A. Đơn giản hóa cấu trúc hệ thống.

B. Cải thiện các đặc tính động học và tĩnh học của hệ thống (ví dụ: ổn định, sai số xác lập, đáp ứng quá độ).

C. Giảm chi phí hệ thống.

D. Tăng độ phức tạp của hệ thống.

23. Bộ điều khiển vi phân (D-controller) tác động lên tín hiệu điều khiển dựa trên yếu tố nào và có tác dụng chính gì?

A. Tích phân sai số, giúp loại bỏ sai số xác lập.

B. Đạo hàm sai số, giúp cải thiện đáp ứng quá độ và giảm độ vọt lố.

C. Giá trị sai số hiện tại, giúp tăng độ chính xác.

D. Sai số trung bình, giúp ổn định hệ thống.

24. Tiêu chí Routh-Hurwitz được sử dụng để xác định tính chất nào của hệ thống điều khiển tuyến tính?

A. Độ chính xác của hệ thống trong trạng thái xác lập.

B. Tính ổn định của hệ thống.

C. Thời gian đáp ứng quá độ của hệ thống.

D. Độ nhạy của hệ thống với nhiễu.

25. Hệ thống điều khiển phi tuyến (nonlinear control) khác biệt cơ bản với hệ thống tuyến tính (linear control) ở điểm nào?

A. Hệ thống phi tuyến luôn ổn định hơn.

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

C. Hệ thống tuyến tính phức tạp hơn về mặt toán học.

D. Hệ thống phi tuyến dễ thiết kế bộ điều khiển hơn.

26. Trong hệ thống điều khiển quá trình (process control), `điều khiển tỷ lệ - tích phân - vi phân` (PID control) được ưa chuộng vì lý do chính nào?

A. Độ phức tạp cao, khả năng tùy biến lớn.

B. Cấu trúc đơn giản, dễ hiểu, dễ điều chỉnh và hiệu quả trong nhiều ứng dụng thực tế.

C. Chi phí thiết kế và triển khai thấp.

D. Khả năng hoạt động tốt trong môi trường khắc nghiệt.

27. Trong thiết kế bộ điều khiển PID, việc điều chỉnh hệ số khuếch đại tỷ lệ (Kp) có ảnh hưởng trực tiếp nhất đến đặc tính nào của hệ thống?

A. Sai số xác lập.

B. Thời gian vọt lố.

C. Thời gian đáp ứng.

D. Độ ổn định.

28. Khái niệm `tính quan sát được` (observability) trong hệ thống trạng thái có nghĩa là gì?

A. Khả năng điều khiển tất cả các trạng thái của hệ thống.

B. Khả năng xác định được trạng thái ban đầu của hệ thống từ các phép đo đầu ra trong một khoảng thời gian hữu hạn.

C. Tính ổn định của hệ thống khi có nhiễu.

D. Khả năng hệ thống duy trì trạng thái không đổi.

29. Khái niệm `hàm truyền đạt` (transfer function) trong lý thuyết điều khiển tự động mô tả điều gì?

A. Mối quan hệ giữa tín hiệu đầu vào và nhiễu loạn của hệ thống.

B. Đặc tính động học của hệ thống tuyến tính, bất biến theo thời gian.

C. Sự thay đổi của tín hiệu đầu ra theo thời gian thực.

D. Mối quan hệ giữa các trạng thái bên trong của hệ thống.

30. Trong mô hình không gian trạng thái (state-space representation), hệ thống được mô tả bằng phương trình vi phân bậc mấy?

A. Bậc hai.

B. Bậc n (n là bậc của hệ thống).

C. Bậc nhất.

D. Bậc không.