Đề thi, bài tập trắc nghiệm online Lý thuyết điều khiển tự động – Đề 12

1. Điều gì xảy ra với độ ổn định của hệ thống vòng kín khi độ lợi vòng hở tăng lên quá mức?

A. Độ ổn định luôn được cải thiện.

B. Hệ thống có thể trở nên kém ổn định hơn hoặc thậm chí mất ổn định.

C. Không có ảnh hưởng đến độ ổn định.

D. Chỉ ảnh hưởng đến sai số xác lập, không ảnh hưởng đến ổn định.

2. Hệ thống điều khiển разомкнутый (open-loop) khác biệt cơ bản so với hệ thống điều khiển замкнутый (closed-loop) ở điểm nào?

A. Hệ разомкнутый có phản hồi âm, hệ замкнутый không.

B. Hệ разомкнутый không sử dụng bộ điều khiển, hệ замкнутый luôn có bộ điều khiển.

C. Hệ разомкнутый hoạt động dựa trên tín hiệu điều khiển định trước, hệ замкнутый sử dụng tín hiệu phản hồi để điều chỉnh.

D. Hệ разомкнутый chỉ áp dụng cho hệ tuyến tính, hệ замкнутый cho hệ phi tuyến.

3. Độ dự trữ pha (phase margin) và độ dự trữ biên độ (gain margin) được sử dụng để đánh giá điều gì của hệ thống điều khiển trong miền tần số?

A. Đáp ứng quá độ.

B. Sai số xác lập.

C. Mức độ ổn định tương đối.

D. Độ nhạy với nhiễu.

4. Trong hệ thống điều khiển, 'băng thông' (bandwidth) thường được dùng để chỉ điều gì?

A. Phạm vi tần số mà hệ thống có thể hoạt động ổn định.

B. Phạm vi tần số mà hệ thống có thể đáp ứng tốt với tín hiệu đầu vào.

C. Độ rộng của dải tần số nhiễu trong hệ thống.

D. Khoảng thời gian đáp ứng quá độ của hệ thống.

5. Hệ thống điều khiển thích nghi (adaptive control system) có đặc điểm nổi bật nào?

A. Luôn hoạt động ở chế độ разомкнутый.

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

C. Không sử dụng tín hiệu phản hồi.

D. Chỉ áp dụng cho hệ thống tuyến tính thời gian bất biến (LTI).

6. Quá trình 'rời rạc hóa' (discretization) trong điều khiển số nhằm mục đích gì?

A. Chuyển đổi hệ thống số thành hệ thống tương tự.

B. Biến đổi hệ thống liên tục thành hệ thống rời rạc để có thể xử lý bằng máy tính số.

C. Tăng cường tính ổn định của hệ thống điều khiển.

D. Giảm độ phức tạp của bộ điều khiển.

7. Trong thiết kế bộ điều khiển PID, phương pháp 'Ziegler-Nichols' là gì?

A. Phương pháp phân tích ổn định hệ thống.

B. Phương pháp điều chỉnh tham số PID dựa trên đáp ứng bước nhảy hoặc dao động tới hạn của hệ thống vòng kín.

C. Phương pháp thiết kế bộ lọc nhiễu.

D. Phương pháp tuyến tính hóa hệ thống phi tuyến.

8. Nhược điểm chính của việc chỉ sử dụng bộ điều khiển tỷ lệ (P controller) là gì?

A. Làm tăng độ vọt lố của hệ thống.

B. Không thể loại bỏ sai số xác lập trong hệ thống loại 0 (type 0 system) đối với tín hiệu đầu vào bậc thang.

C. Làm chậm đáp ứng quá độ của hệ thống.

D. Dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu.

9. Bộ điều khiển vi phân (D controller) có tác dụng chính nào trong hệ thống điều khiển?

A. Loại bỏ sai số xác lập.

B. Cải thiện đáp ứng quá độ bằng cách dự đoán và giảm độ vọt lố.

C. Tăng độ lợi tĩnh của hệ thống.

D. Làm chậm đáp ứng của hệ thống.

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

A. Đáp ứng quá độ của hệ thống.

B. Sai số xác lập của hệ thống.

C. Tính ổn định của hệ thống.

D. Độ lợi tĩnh của hệ thống.

11. Phương pháp 'State-space' (Không gian trạng thái) biểu diễn 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 đơn giản.

D. Một bảng số liệu thực nghiệm.

12. Phương pháp 'Root Locus' (Quỹ đạo nghiệm số) được sử dụng để phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển trong miền nào?

A. Miền thời gian.

B. Miền tần số.

C. Miền phức (s-plane).

D. Miền z (z-plane).

13. Trong lý thuyết điều khiển tự động, 'tuyến tính hóa' (linearization) là quá trình gì?

A. Biến đổi hệ thống tuyến tính thành hệ thống phi tuyến.

B. Xấp xỉ hệ thống phi tuyến bằng một hệ thống tuyến tính trong một vùng hoạt động nhất định.

C. Làm cho đáp ứng của hệ thống trở nên tuyến tính.

D. Loại bỏ các thành phần phi tuyến trong hệ thống thực tế.

14. Khái niệm 'phản hồi âm' (negative feedback) trong hệ thống điều khiển có vai trò chính là gì?

A. Tăng cường tín hiệu điều khiển để hệ thống phản ứng nhanh hơn.

B. Ổn định hệ thống bằng cách giảm thiểu sai lệch giữa đầu ra thực tế và đầu ra mong muốn.

C. Đảm bảo hệ thống luôn đạt trạng thái quá điều khiển (overshoot).

D. Làm cho hệ thống trở nên nhạy cảm hơn với nhiễu bên ngoài.

15. Bộ điều khiển tỷ lệ (P controller) có ưu điểm chính nào trong hệ thống điều khiển?

A. Loại bỏ hoàn toàn sai số xác lập.

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

C. Đơn giản, dễ thiết kế và cài đặt.

D. Tăng cường tính ổn định của hệ thống trong mọi trường hợp.

16. Biểu đồ Bode (Bode plot) thể hiện mối quan hệ giữa tần số và đại lượng nào của hàm truyền đạt vòng hở?

A. Đáp ứng xung (impulse response).

B. Độ lợi biên độ và pha.

C. Vị trí các cực và zero.

D. Sai số xác lập.

17. Trong miền thời gian, đáp ứng quá độ (transient response) của hệ thống điều khiển thường được mô tả bởi các thông số nào sau đây?

A. Độ lợi tĩnh (steady-state gain), băng thông (bandwidth).

B. Thời gian quá độ (rise time), độ vọt lố (overshoot), thời gian xác lập (settling time).

C. Sai số xác lập (steady-state error), tần số cắt (cutoff frequency).

D. Hệ số tắt dần (damping ratio), biên độ cộng hưởng (resonant peak).

18. Sơ đồ khối (block diagram) được sử dụng để làm gì trong lý thuyết điều khiển?

A. Mô tả chi tiết cấu trúc phần cứng của hệ thống.

B. Biểu diễn trực quan mối quan hệ giữa các thành phần của hệ thống và dòng tín hiệu.

C. Phân tích đáp ứng tần số của hệ thống.

D. Thiết kế mạch điện tử cho bộ điều khiển.

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

A. Điều khiển phản hồi đơn thuần dựa trên sai số hiện tại.

B. Sử dụng mô hình hệ thống để dự đoán hành vi tương lai và tối ưu hóa chuỗi tín hiệu điều khiển.

C. Chỉ áp dụng cho hệ thống tuyến tính.

D. Không sử dụng mô hình hệ thống.

20. Trong hệ thống điều khiển, thuật ngữ 'sai số xác lập' (steady-state error) đề cập đến điều gì?

A. Sai lệch lớn nhất trong đáp ứng quá độ.

B. Sai số giữa tín hiệu đặt và đầu ra của hệ thống khi hệ thống đã đạt trạng thái ổn định.

C. Sai số do nhiễu bên ngoài tác động.

D. Sai số do độ vọt lố quá lớn.

21. Mục tiêu chính của việc thiết kế hệ thống điều khiển là gì?

A. Giảm chi phí sản xuất hệ thống.

B. Đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, đạt hiệu suất mong muốn và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật.

C. Tăng độ phức tạp của hệ thống.

D. Sử dụng các linh kiện điện tử hiện đại nhất.

22. Trong hệ thống điều khiển, 'nhiễu' (noise) thường được hiểu là gì?

A. Tín hiệu đầu vào mong muốn.

B. Tín hiệu không mong muốn, ngẫu nhiên, gây ảnh hưởng xấu đến hoạt động của hệ thống.

C. Tín hiệu phản hồi từ đầu ra.

D. Tín hiệu điều khiển từ bộ điều khiển.

23. Biến đổi Z (Z-transform) được sử dụng trong phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển nào?

A. Hệ thống điều khiển tương tự.

B. Hệ thống điều khiển số.

C. Hệ thống điều khiển thủy lực.

D. Hệ thống điều khiển khí nén.

24. Bộ điều khiển tích phân (I controller) được sử dụng chủ yếu để làm gì trong hệ thống điều khiển?

A. Cải thiện tốc độ đáp ứng của hệ thống.

B. Giảm độ vọt lố và thời gian xác lập.

C. Loại bỏ sai số xác lập.

D. Tăng cường tính ổn định của hệ thống.

25. Ứng dụng phổ biến của hệ thống điều khiển tự động trong công nghiệp là gì?

A. Thiết kế giao diện người dùng.

B. Điều khiển quá trình sản xuất, robot công nghiệp, hệ thống HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning).

C. Phát triển phần mềm quản lý dự án.

D. Nghiên cứu vật liệu mới.

26. Hệ thống điều khiển số (digital control system) khác biệt với hệ thống điều khiển tương tự (analog control system) chủ yếu ở điểm nào?

A. Hệ số sử dụng tín hiệu liên tục, hệ số sử dụng tín hiệu rời rạc.

B. Hệ số luôn ổn định, hệ số có thể không ổn định.

C. Hệ số đơn giản hơn về mặt cấu trúc, hệ số phức tạp hơn.

D. Hệ số có độ chính xác cao hơn, hệ số có độ chính xác thấp hơn.

27. Hệ thống điều khiển có 'tính ổn định' (stability) nghĩa là gì?

A. Đầu ra của hệ thống luôn dao động quanh giá trị đặt.

B. Đầu ra của hệ thống bị giới hạn và không phân kỳ (không tiến đến vô cùng) khi có đầu vào bị giới hạn.

C. Hệ thống phản ứng nhanh với mọi tín hiệu đầu vào.

D. Hệ thống không có sai số xác lập.

28. Khái niệm 'hệ thống loại' (system type) trong lý thuyết điều khiển liên quan đến điều gì?

A. Số lượng bộ điều khiển PID trong hệ thống.

B. Số lượng cực (poles) của hàm truyền đạt vòng hở tại gốc tọa độ (s=0).

C. Bậc của đa thức đặc trưng.

D. Độ phức tạp của sơ đồ khối.

29. Hàm truyền đạt (transfer function) của hệ thống tuyến tính bất biến (LTI system) được định nghĩa là gì?

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

B. Tỷ số giữa biến đổi Laplace của tín hiệu đầu ra và tín hiệu đầu vào, với điều kiện điều kiện ban đầu bằng không.

C. Tích của biến đổi Laplace của tín hiệu đầu vào và đáp ứng xung.

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

30. Mục đích của việc điều chỉnh (tuning) bộ điều khiển PID là gì?

A. Thay đổi cấu trúc của bộ điều khiển để phù hợp với hệ thống.

B. Tìm các giá trị tối ưu cho các tham số Kp, Ki, Kd để đạt được hiệu suất mong muốn.

C. Đơn giản hóa sơ đồ khối của hệ thống điều khiển.

D. Giảm độ phức tạp của thuật toán điều khiển.