Đề 13 – Bài tập, đề thi trắc nghiệm online Lý thuyết điều khiển tự động

1. Ứng dụng nào sau đây KHÔNG phải là ứng dụng điển hình của lý thuyết điều khiển tự động?

A. Điều khiển nhiệt độ phòng

B. Thiết kế giao diện người dùng đồ họa

C. Điều khiển robot công nghiệp

D. Hệ thống lái tự động trên ô tô

2. Trong hệ thống điều khiển servo, mục tiêu chính là gì?

A. Duy trì một giá trị đầu ra không đổi

B. Điều khiển đầu ra theo một tín hiệu tham chiếu thay đổi theo thời gian

C. Giảm thiểu nhiễu tác động lên hệ thống

D. Tối ưu hóa hiệu suất năng lượng

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

A. Khi hệ thống có cấu trúc cố định và tham số không đổi

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

C. Khi hệ thống không có nhiễu

D. Khi hệ thống là tuyến tính

4. Điều khiển tối ưu (optimal control) nhằm mục đích gì?

A. Đảm bảo tính ổn định của hệ thống

B. Đạt được hiệu suất tốt nhất theo một tiêu chí cho trước

C. Giảm độ phức tạp của bộ điều khiển

D. Tăng tốc độ đáp ứng của hệ thống

5. Tính điều khiển được (controllability) của hệ thống trạng thái có nghĩa là gì?

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

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

C. Hệ thống có đáp ứng nhanh với tín hiệu điều khiển

D. Hệ thống ổn định khi không có tín hiệu điều khiển

6. Khái niệm `điểm tới hạn` (critical point) trong tiêu chuẩn ổn định Nyquist tương ứng với giá trị nào trên mặt phẳng phức?

A. -1 + j0

B. 0 + j0

C. 1 + j0

D. 0 + j1

7. Bộ bù pha sớm (phase-lead compensator) thường được sử dụng để cải thiện đặc tính nào của hệ thống điều khiển?

A. Sai số xác lập

B. Độ ổn định và đáp ứng quá độ

C. Khả năng chống nhiễu

D. Độ chính xác ở tần số thấp

8. Đâu là ưu điểm chính của bộ điều khiển PID so với bộ điều khiển PI?

A. Loại bỏ sai số xác lập nhanh hơn

B. Giảm độ vọt lố (overshoot) và cải thiện đáp ứng quá độ

C. Đơn giản hơn trong thiết kế và điều chỉnh

D. Ít nhạy cảm hơn với nhiễu

9. Trong hệ thống điều khiển số (digital control system), quá trình rời rạc hóa (discretization) thường được thực hiện bằng phương pháp nào?

A. Biến đổi Laplace

B. Biến đổi Fourier

C. Biến đổi Z

D. Tích phân

10. Trong phân tích miền tần số, sơ đồ Bode biên độ (Bode magnitude plot) biểu diễn mối quan hệ giữa yếu tố nào?

A. Pha và tần số

B. Biên độ (dB) và pha

C. Biên độ (dB) và logarit tần số

D. Pha và logarit tần số

11. Bộ điều khiển tỉ lệ (P controller) có tác dụng chính là gì trong hệ thống điều khiển?

A. Loại bỏ sai số xác lập bậc thang

B. Giảm thời gian quá độ

C. Cải thiện độ ổn định

D. Giảm sai số xác lập tỉ lệ với sai lệch

12. Hệ thống điều khiển phân cấp (hierarchical control system) thường được sử dụng trong các hệ thống nào?

A. Hệ thống đơn giản với một đầu vào và một đầu ra

B. Hệ thống phức tạp với nhiều mức điều khiển và quyết định

C. Hệ thống tuyến tính bất biến theo thời gian

D. Hệ thống rời rạc

13. Mục đích chính của việc `tuyến tính hóa` (linearization) hệ thống phi tuyến là gì?

A. Làm cho hệ thống trở nên phi tuyến hơn

B. Áp dụng các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống tuyến tính cho hệ thống phi tuyến trong vùng hoạt động giới hạn

C. Tăng độ phức tạp của mô hình hệ thống

D. Loại bỏ tất cả các yếu tố phi tuyến của hệ thống

14. Hệ thống điều khiển vòng hở (open-loop control system) KHÔNG có thành phần nào sau đây?

A. Bộ điều khiển (Controller)

B. Đối tượng điều khiển (Plant)

C. Bộ cảm biến (Sensor)

D. Bộ tác động (Actuator)

15. Biến trạng thái (state variable) trong mô hình trạng thái (state-space model) của hệ thống là gì?

A. Tín hiệu đầu vào và đầu ra của hệ thống

B. Tập hợp các biến tối thiểu mô tả đầy đủ trạng thái động của hệ thống

C. Đạo hàm của tín hiệu đầu ra

D. Tích phân của tín hiệu đầu vào

16. Bộ lọc Kalman (Kalman filter) là một thuật toán ước lượng trạng thái tối ưu, thường được sử dụng trong hệ thống điều khiển nào?

A. Hệ thống vòng hở

B. Hệ thống phi tuyến

C. Hệ thống tuyến tính có nhiễu

D. Hệ thống thích nghi

17. Đâu KHÔNG phải là một phương pháp thiết kế bộ điều khiển trong lý thuyết điều khiển tự động cổ điển?

A. Phương pháp quỹ đạo nghiệm số

B. Phương pháp miền tần số (Bode, Nyquist)

C. Phương pháp điều khiển tối ưu LQR (Linear Quadratic Regulator)

D. Phương pháp thử và sai (Trial and Error)

18. Trong phương pháp quỹ đạo nghiệm số (root locus), quỹ đạo nghiệm số bắt đầu từ vị trí nào khi độ lợi vòng hở K = 0?

A. Các cực điểm vòng kín

B. Các zero vòng kín

C. Các cực điểm vòng hở

D. Các zero vòng hở

19. Độ dự trữ pha (phase margin) và độ dự trữ biên (gain margin) thường được xác định từ sơ đồ nào?

A. Sơ đồ quỹ đạo nghiệm số

B. Sơ đồ Bode

C. Sơ đồ Nichols

D. Sơ đồ Nyquist

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

A. Tỷ số Laplace của tín hiệu đầu vào trên Laplace của tín hiệu đầu ra

B. Tỷ số Laplace của tín hiệu đầu ra trên Laplace của tín hiệu đầu vào với điều kiện đầu bằng không

C. Tích chập của tín hiệu đầu vào và đáp ứng xung của hệ thống

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

21. Tiêu chuẩn ổn định Routh-Hurwitz được sử dụng để xác định điều gì?

A. Độ chính xác của hệ thống

B. Tính ổn định của hệ thống tuyến tính

C. Tốc độ đáp ứng của hệ thống

D. Sai số xác lập của hệ thống

22. Điều gì xảy ra với độ ổn định của hệ thống khi tăng độ lợi vòng hở (open-loop gain) K, theo quỹ đạo nghiệm số?

A. Luôn luôn tăng

B. Luôn luôn giảm

C. Có thể tăng hoặc giảm, phụ thuộc vào vị trí cực điểm và zero vòng hở

D. Không thay đổi

23. Loại cảm biến nào sau đây thường được sử dụng để đo vị trí góc trong hệ thống điều khiển?

A. Cảm biến nhiệt độ (Thermocouple)

B. Cảm biến áp suất (Pressure sensor)

C. Encoder

D. Cảm biến lưu lượng (Flow sensor)

24. Trong sơ đồ Bode pha, độ dốc -20 dB/decade tương ứng với thành phần hàm truyền nào?

A. Hệ số khuếch đại

B. Tích phân

C. Vi phân

D. Khâu quán tính bậc nhất

25. Hệ thống điều khiển loại 1 (Type 1 system) có sai số xác lập đối với tín hiệu đầu vào bậc thang, bậc nhất và bậc hai lần lượt là:

A. Hữu hạn, vô cùng, vô cùng

B. 0, hữu hạn, vô cùng

C. 0, 0, hữu hạn

D. Vô cùng, vô cùng, vô cùng

26. Sai số xác lập (steady-state error) được định nghĩa là gì?

A. Sai lệch lớn nhất giữa đầu ra và đầu vào trong quá trình quá độ

B. Sai lệch giữa tín hiệu đầu ra và tín hiệu mong muốn khi thời gian tiến tới vô cùng

C. Độ vọt lố của tín hiệu đầu ra

D. Thời gian cần thiết để hệ thống đạt đến trạng thái xác lập

27. Trong điều khiển mờ (fuzzy control), `tập mờ` (fuzzy set) được sử dụng để mô tả điều gì?

A. Các giá trị số chính xác của biến

B. Các khái niệm ngôn ngữ không rõ ràng và gần đúng

C. Các tham số của bộ điều khiển PID

D. Cấu trúc của hệ thống điều khiển

28. Điều khiển dự báo mô hình (Model Predictive Control - MPC) dựa trên nguyên tắc nào?

A. Điều khiển phản hồi đơn giản

B. Tối ưu hóa tín hiệu điều khiển dựa trên dự đoán tương lai của hệ thống

C. Điều khiển thích nghi tham số

D. Điều khiển mờ dựa trên luật

29. Phản hồi âm (negative feedback) trong hệ thống điều khiển có tác dụng chính là gì?

A. Tăng tốc độ đáp ứng của hệ thống

B. Giảm độ ổn định của hệ thống

C. Giảm sai số xác lập và tăng độ ổn định

D. Tăng sai số xác lập và giảm độ ổn định

30. Trong hệ thống điều khiển, `khâu trễ` (time delay) có ảnh hưởng chính đến đặc tính nào?

A. Độ chính xác

B. Độ ổn định

C. Tốc độ đáp ứng

D. Độ lợi