Đề 8 – Bài tập, đề thi trắc nghiệm online Lý thuyết điều khiển tự động

1. Trong miền tần số, độ dự trữ biên pha (phase margin) và độ dự trữ biên độ (gain margin) được sử dụng để đánh giá:

A. Sai số xác lập

B. Độ ổn định tương đối của hệ thống

C. Tốc độ đáp ứng

D. Độ vọt lố

2. Phương pháp điều khiển trượt (sliding mode control) có ưu điểm nổi bật là:

A. Dễ thiết kế và hiện thực

B. Tính ổn định và độ mạnh vững cao, ít nhạy cảm với nhiễu và bất định

C. Hiệu suất tối ưu trong mọi điều kiện hoạt động

D. Yêu cầu mô hình hệ thống tuyến tính

3. Khâu vi phân (Derivative - D) trong bộ điều khiển PID có tác dụng chính là:

A. Giảm sai số xác lập

B. Cải thiện đáp ứng quá độ và giảm độ vọt lố

C. Tăng độ chính xác

D. Ổn định hệ thống khi có nhiễu tần số thấp

4. Hệ thống điều khiển vòng kín (closed-loop control system) còn được gọi là hệ thống điều khiển:

A. Hở

B. Tiến

C. Phản hồi

D. Tuần tự

5. Bộ điều khiển PID song song (parallel PID controller) có cấu trúc như thế nào?

A. Các khâu P, I, D mắc nối tiếp nhau

B. Các khâu P, I, D mắc song song và tổng tín hiệu đầu ra của chúng

C. Khâu P mắc nối tiếp với khâu I, sau đó nối tiếp với khâu D

D. Khâu I mắc nối tiếp với khâu D, sau đó nối tiếp với khâu P

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

A. Tỷ số giữa biến đổi Laplace của tín hiệu đầu vào và đầu ra

B. Tỷ số giữa biến đổi Laplace của tín hiệu đầu ra và đầu vào

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

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

7. Bộ điều khiển tỷ lệ - tích phân - vi phân (PID controller) kết hợp ba khâu điều khiển cơ bản. Khâu tích phân (Integral - I) chủ yếu được sử dụng để:

A. Cải thiện tốc độ đáp ứng

B. Giảm sai số xác lập

C. Tăng độ ổn định

D. Giảm độ vọt lố

8. Để giảm độ vọt lố trong đáp ứng của hệ thống điều khiển, biện pháp nào sau đây có thể được áp dụng?

A. Tăng độ lợi tỷ lệ (Kp) của bộ điều khiển PID

B. Tăng thời gian tích phân (Ti) của bộ điều khiển PID

C. Tăng hệ số vi phân (Kd) của bộ điều khiển PID

D. Giảm độ lợi vòng hở

9. Hệ thống điều khiển разомкнутая (open-loop control system) có nhược điểm chính là:

A. Phức tạp trong thiết kế

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

C. Tốc độ đáp ứng chậm

D. Khó đảm bảo tính ổn định

10. Khâu khuếch đại (gain block) trong sơ đồ khối hệ thống điều khiển có tác dụng:

A. Ổn định hệ thống

B. Tăng biên độ tín hiệu

C. Giảm độ trễ pha

D. Lọc nhiễu tần số cao

11. Hệ thống điều khiển разомкнутая (open-loop) thường được sử dụng trong trường hợp nào sau đây?

A. Yêu cầu độ chính xác cao và ổn định

B. Nhiễu và sự thay đổi tham số hệ thống là không đáng kể

C. Hệ thống có tính phi tuyến mạnh

D. Cần đáp ứng nhanh với tín hiệu đặt

12. Sai số xác lập (steady-state error) trong hệ thống điều khiển là:

A. Sai lệch giữa đầu vào và đầu ra ở trạng thái quá độ

B. Sai lệch giữa đầu vào và đầu ra khi thời gian tiến tới vô cùng

C. Sai lệch lớn nhất giữa đầu vào và đầu ra trong quá trình đáp ứng

D. Sai lệch do nhiễu tác động lên hệ thống

13. Bộ lọc Kalman (Kalman filter) là một thuật toán ước lượng trạng thái tối ưu, thường được ứng dụng trong:

A. Điều khiển PID

B. Điều khiển thích nghi

C. Điều khiển dự báo mô hình (Model Predictive Control - MPC)

D. Ước lượng trạng thái và lọc nhiễu trong hệ thống động học

14. Trong lý thuyết điều khiển tự động, khái niệm `tính quan sát được` (observability) của hệ thống liên quan đến khả năng:

A. Điều khiển hệ thống đến trạng thái mong muốn

B. Ước lượng trạng thái bên trong của hệ thống từ các tín hiệu đầu ra đo được

C. Đo lường trực tiếp tất cả các trạng thái của hệ thống

D. Dự đoán chính xác đầu ra của hệ thống trong tương lai

15. Đâu là ưu điểm chính của hệ thống điều khiển số (digital control system) so với hệ thống điều khiển tương tự (analog control system)?

A. Tốc độ xử lý nhanh hơn

B. Độ chính xác và khả năng lập trình linh hoạt cao hơn

C. Chi phí linh kiện rẻ hơn

D. Khả năng chịu nhiễu tốt hơn

16. Phương pháp điều khiển phân cấp (hierarchical control) thường được áp dụng cho:

A. Hệ thống điều khiển đơn giản, tuyến tính

B. Hệ thống phức tạp, quy mô lớn với nhiều tầng điều khiển

C. Hệ thống điều khiển rời rạc theo thời gian

D. Hệ thống điều khiển liên tục

17. Chọn phát biểu SAI về hệ thống điều khiển mờ (fuzzy control system):

A. Dựa trên logic mờ để xử lý thông tin không chắc chắn và ngôn ngữ tự nhiên

B. Thường được sử dụng cho các hệ thống phi tuyến, phức tạp

C. Yêu cầu mô hình toán học chính xác của đối tượng điều khiển

D. Có thể dễ dàng hiện thực hóa bằng phần cứng và phần mềm

18. Trong hệ thống điều khiển động cơ servo, bộ mã hóa vòng quay (encoder) thường được sử dụng để:

A. Cung cấp tín hiệu điều khiển cho động cơ

B. Đo lường vị trí hoặc tốc độ quay của động cơ và cung cấp tín hiệu phản hồi

C. Bảo vệ động cơ khỏi quá tải

D. Tăng mô-men xoắn của động cơ

19. Phương pháp điều khiển dự báo mô hình (MPC) sử dụng mô hình của hệ thống để:

A. Ổn định hệ thống

B. Dự đoán hành vi của hệ thống trong tương lai và tối ưu hóa tín hiệu điều khiển

C. Lọc nhiễu

D. Ước lượng trạng thái

20. Trong phân tích ổn định hệ thống bằng tiêu chuẩn Nyquist, miền ổn định nằm ở:

A. Bên trong đường cong Nyquist

B. Bên ngoài đường cong Nyquist

C. Bên trái điểm (-1, j0)

D. Bên phải điểm (-1, j0)

21. Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (root locus method) được dùng để:

A. Thiết kế bộ bù pha (phase compensator)

B. Phân tích ảnh hưởng của tham số hệ thống lên vị trí các nghiệm của phương trình đặc tính

C. Xác định hàm truyền đạt vòng kín của hệ thống

D. Tính toán độ dự trữ biên pha và biên độ

22. Chọn phát biểu ĐÚNG về hệ thống điều khiển thích nghi (adaptive control system):

A. Tham số bộ điều khiển cố định trong suốt quá trình hoạt động

B. Tham số bộ điều khiển tự động điều chỉnh để thích ứng với sự thay đổi của hệ thống và môi trường

C. Chỉ hoạt động tốt với hệ thống tuyến tính

D. Không thể xử lý nhiễu và bất định

23. Bộ điều khiển PID lý tưởng (ideal PID controller) có thể gây ra vấn đề gì trong thực tế khi triển khai?

A. Khó điều chỉnh tham số

B. Nhạy cảm với nhiễu tần số cao do khâu vi phân

C. Sai số xác lập lớn

D. Đáp ứng chậm

24. Chọn phát biểu ĐÚNG về hệ thống điều khiển thích nghi tham số (parameter adaptive control):

A. Cấu trúc bộ điều khiển thay đổi theo thời gian

B. Tham số bộ điều khiển được điều chỉnh trực tuyến dựa trên ước lượng tham số của hệ thống

C. Không sử dụng mô hình của hệ thống

D. Chỉ áp dụng cho hệ thống tuyến tính

25. Đáp ứng quá độ (transient response) của hệ thống điều khiển bậc hai được mô tả bởi các thông số nào sau đây?

A. Sai số xác lập và độ dự trữ pha

B. Thời gian quá độ, độ vọt lố, thời gian tăng vọt

C. Hệ số khuếch đại và băng thông

D. Vị trí các cực và zero của hệ thống

26. Khái niệm `tính điều khiển được` (controllability) của hệ thống liên quan đến khả năng:

A. Ước lượng trạng thái

B. Đo lường đầu ra

C. Chuyển hệ thống từ trạng thái bất kỳ đến trạng thái mong muốn trong thời gian hữu hạn bằng tín hiệu điều khiển

D. Duy trì trạng thái ổn định của hệ thống

27. Tiêu chí ổn định Routh-Hurwitz được sử dụng để:

A. Thiết kế bộ điều khiển PID

B. Xác định tính ổn định của hệ thống tuyến tính

C. Phân tích đáp ứng quá độ của hệ thống

D. Tính toán sai số xác lập của hệ thống

28. Trong sơ đồ khối hệ thống điều khiển, điểm lấy tổng (summing junction) thực hiện phép toán nào?

A. Nhân

B. Chia

C. Cộng hoặc trừ

D. Lấy đạo hàm

29. Để tăng tốc độ đáp ứng của hệ thống điều khiển, biện pháp nào sau đây thường được sử dụng?

A. Giảm độ lợi vòng hở

B. Tăng độ lợi vòng hở

C. Sử dụng khâu tích phân mạnh hơn

D. Sử dụng khâu vi phân yếu hơn

30. Trong hệ thống điều khiển nhiệt độ lò nung, phần tử chấp hành (actuator) thường là:

A. Cảm biến nhiệt độ (thermocouple)

B. Bộ điều khiển PID

C. Điện trở đốt nóng (heating resistor) hoặc van điều khiển nhiên liệu

D. Bộ khuếch đại công suất