Đề 7 – Bài tập, đề thi trắc nghiệm online Lý thuyết điều khiển tự động

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

A. Có khả năng tự động điều chỉnh tham số.

B. Sử dụng tín hiệu phản hồi để so sánh với tín hiệu đặt.

C. Không sử dụng tín hiệu phản hồi để tác động lên đối tượng điều khiển.

D. Có cấu trúc phức tạp hơn và độ chính xác cao hơn.

2. Khâu quán tính bậc nhất (First-order lag) có đặc điểm gì trong đáp ứng tần số?

A. Biên độ tăng dần theo tần số.

B. Pha không đổi theo tần số.

C. Biên độ giảm dần và pha trễ tăng dần theo tần số.

D. Biên độ và pha đều tăng dần theo tần số.

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

A. Tín hiệu vào và trạng thái hệ thống.

B. Tín hiệu ra và nhiễu.

C. Tín hiệu ra và tín hiệu vào.

D. Trạng thái hệ thống và tín hiệu ra.

4. Mục đích của việc `tuyến tính hóa` mô hình hệ thống phi tuyến trong điều khiển tự động là gì?

A. Để mô phỏng hệ thống chính xác hơn.

B. Để áp dụng các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống tuyến tính.

C. Để tăng độ ổn định của hệ thống phi tuyến.

D. Để giảm độ phức tạp tính toán khi điều khiển hệ thống.

5. Đáp ứng tần số (Frequency Response) của hệ thống điều khiển được khảo sát bằng cách nào?

A. Đưa tín hiệu xung vào hệ thống.

B. Đưa tín hiệu bậc thang vào hệ thống.

C. Đưa tín hiệu hình sin với tần số biến đổi vào hệ thống.

D. Đưa tín hiệu ngẫu nhiên vào hệ thống.

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

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

B. Hệ thống chịu tác động của nhiễu ngẫu nhiên.

C. Tham số hệ thống thay đổi theo thời gian hoặc môi trường.

D. Yêu cầu hệ thống có đáp ứng nhanh và chính xác.

7. Khái niệm `tính quan sát được` (Observability) của hệ thống trạng thái đề cập đến khả năng nào?

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

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

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

D. Khả năng hệ thống đạt được sai số xác lập bằng không với mọi tín hiệu vào.

8. Khái niệm `tính điều khiển được` (Controllability) của hệ thống trạng thái mô tả khả năng gì?

A. Khả năng đo lường 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. Khả năng hệ thống duy trì trạng thái ổn định khi có nhiễu.

D. Khả năng hệ thống đạt được sai số xác lập bằng không.

9. Khái niệm `điều khiển tối ưu` trong lý thuyết điều khiển tự động hướng đến mục tiêu chính nào?

A. Đạt được độ ổn định cao nhất.

B. Giảm thiểu sai số xác lập đến mức thấp nhất.

C. Tối ưu hóa một tiêu chí hiệu năng (ví dụ: thời gian, năng lượng).

D. Đơn giản hóa cấu trúc hệ thống điều khiển.

10. Biểu đồ Nyquist được sử dụng để phân tích độ ổn định của hệ thống điều khiển trong miền nào?

A. Miền thời gian.

B. Miền tần số.

C. Miền s (Laplace).

D. Miền z (rời rạc).

11. Trong hệ thống điều khiển số, hiện tượng `aliasing` (trùng phổ) xảy ra do nguyên nhân nào?

A. Sử dụng bộ điều khiển PID không phù hợp.

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

C. Lỗi lượng tử hóa trong quá trình chuyển đổi A/D.

D. Nhiễu lượng tử hóa trong bộ chuyển đổi D/A.

12. Bộ lọc Kalman thường được sử dụng để làm gì trong hệ thống điều khiển?

A. Thiết kế bộ điều khiển tối ưu.

B. Ước lượng trạng thái hệ thống bị nhiễu.

C. Ổn định hệ thống phi tuyến.

D. Giảm sai số xác lập trong hệ thống vòng kín.

13. Hệ thống điều khiển разомкнутая (vòng hở) thường được ưu tiên sử dụng trong trường hợp nào?

A. Yêu cầu độ chính xác điều khiển cao.

B. Nhiễu và tác động bên ngoài không đáng kể hoặc có thể dự đoán trước.

C. Tham số hệ thống thay đổi theo thời gian.

D. Hệ thống có tính phi tuyến mạnh.

14. Bộ điều khiển PID kết hợp ưu điểm của khâu P, I và D. Khâu I (tích phân) có vai trò chính nào?

A. Cải thiện tốc độ đáp ứng.

B. Giảm độ vọt lố.

C. Loại bỏ sai số xác lập.

D. Tăng độ ổn định tương đối.

15. Phương pháp `điều khiển mờ` (Fuzzy Control) thích hợp cho loại hệ thống nào?

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

B. Hệ thống có mô hình toán học chính xác.

C. Hệ thống phức tạp, phi tuyến, khó mô hình hóa bằng toán học truyền thống.

D. Hệ thống yêu cầu độ chính xác điều khiển tuyệt đối.

16. Trong hệ thống điều khiển số, quá trình rời rạc hóa tín hiệu liên tục sử dụng phép biến đổi nào?

A. Biến đổi Laplace.

B. Biến đổi Fourier.

C. Biến đổi Z.

D. Biến đổi Wavelet.

17. Trong sơ đồ Bode, biên độ (magnitude) thường được biểu diễn theo đơn vị nào?

A. Radian/giây.

B. Decibel (dB).

C. Volt.

D. Phần trăm (%).

18. Khâu D (vi phân) trong bộ điều khiển PID có tác dụng chính nào đối với hệ thống điều khiển?

A. Loại bỏ sai số xác lập.

B. Giảm thời gian quá độ.

C. Tăng độ vọt lố.

D. Cải thiện độ ổn định và giảm vọt lố.

19. Trong lý thuyết điều khiển tự động, `mô hình hóa hệ thống` là bước quan trọng đầu tiên nhằm mục đích gì?

A. Để xây dựng hệ thống thực tế.

B. Để phân tích, thiết kế và mô phỏng hệ thống điều khiển trên máy tính trước khi triển khai thực tế.

C. Để giảm chi phí sản xuất hệ thống.

D. Để tăng độ phức tạp của hệ thống điều khiển.

20. Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (Root Locus) được sử dụng để phân tích điều gì trong hệ thống điều khiển?

A. Phản ứng tần số của hệ thống.

B. Độ ổn định của hệ thống khi tham số hệ thống thay đổi.

C. Sai số xác lập của hệ thống với tín hiệu vào bậc thang.

D. Ảnh hưởng của nhiễu đến hệ thống.

21. Biến đổi Laplace được sử dụng rộng rãi trong lý thuyết điều khiển tự động để làm gì?

A. Phân tích hệ thống phi tuyến.

B. Chuyển đổi phương trình vi phân sang phương trình đại số.

C. Thiết kế bộ điều khiển số.

D. Mô phỏng hệ thống trong miền thời gian.

22. Trong điều khiển động cơ DC, bộ điều khiển PID thường được sử dụng để điều khiển yếu tố nào?

A. Điện áp nguồn cung cấp.

B. Dòng điện kích từ.

C. Tốc độ hoặc vị trí trục động cơ.

D. Điện trở cuộn dây phần ứng.

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

A. Độ lợi vòng hở và dạng tín hiệu vào.

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

C. Giá trị thời gian quá độ của hệ thống.

D. Độ dự trữ pha và độ dự trữ biên.

24. Trong miền tần số, độ dự trữ pha (Phase Margin) và độ dự trữ biên (Gain Margin) đánh giá điều gì của hệ thống điều khiển?

A. Sai số xác lập.

B. Độ ổn định tương đối.

C. Thời gian quá độ.

D. Độ chính xác của hệ thống.

25. Trong hệ thống điều khiển phản hồi âm, tác dụng chính của vòng phản hồi là gì?

A. Tăng độ lợi vòng hở.

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

C. Tăng thời gian quá độ.

D. Làm phức tạp hóa cấu trúc hệ thống.

26. Độ vọt lố (Overshoot) trong đáp ứng quá độ của hệ thống bậc hai thường liên quan đến yếu tố nào?

A. Hệ số tắt dần (damping ratio).

B. Tần số tự nhiên không tắt dần.

C. Độ lợi tĩnh của hệ thống.

D. Loại hệ thống.

27. Tiêu chuẩn Routh-Hurwitz được sử dụng để xác định điều gì về hệ thống tuyến tính?

A. Sai số xác lập.

B. Độ ổn định tuyệt đối.

C. Độ ổn định tương đối.

D. Đáp ứng quá độ.

28. Khâu P (tỷ lệ) trong bộ điều khiển PID tác động chủ yếu đến đặc tính nào của hệ thống điều khiển?

A. Loại bỏ sai số xác lập.

B. Giảm thời gian quá độ.

C. Tăng độ ổn định của hệ thống.

D. Cải thiện tốc độ đáp ứng ban đầu.

29. Bộ điều khiển Feedforward (hướng trước) được sử dụng để làm gì trong hệ thống điều khiển?

A. Ổn định hệ thống.

B. Loại bỏ nhiễu tác động từ đầu vào.

C. Giảm sai số do nhiễu tải hoặc nhiễu đo.

D. Cải thiện độ chính xác xác lập khi có nhiễu đo.

30. Hệ thống điều khiển loại 1 (Type 1 system) có đặc điểm gì về sai số xác lập đối với tín hiệu vào bậc thang và tín hiệu vào vận tốc?

A. Sai số xác lập bằng 0 với cả tín hiệu bậc thang và vận tốc.

B. Sai số xác lập hữu hạn với tín hiệu bậc thang và bằng 0 với tín hiệu vận tốc.

C. Sai số xác lập bằng 0 với tín hiệu bậc thang và hữu hạn với tín hiệu vận tốc.

D. Sai số xác lập hữu hạn với cả tín hiệu bậc thang và vận tốc.