Đề thi, bài tập trắc nghiệm online Lý thuyết điều khiển tự động – Đề 15

1. Đâu là ưu điểm chính của hệ thống điều khiển vòng kín (Closed-loop control system) so với hệ thống điều khiển vòng hở?

A. Đơn giản hơn về cấu trúc và thiết kế.

B. Ít tốn kém hơn trong việc triển khai.

C. Khả năng chống nhiễu và bù sai số tốt hơn.

D. Đáp ứng nhanh hơn với tín hiệu đặt.

2. Trong sơ đồ khối hệ thống điều khiển, khối nào thường đại diện cho phần tử chấp hành (actuator)?

A. Khối cảm biến (sensor).

B. Khối bộ điều khiển (controller).

C. Khối đối tượng điều khiển (plant).

D. Khối phần tử chấp hành (actuator).

3. Mục đích chính của việc 'điều khiển thích nghi' (Adaptive control) là gì?

A. Giảm chi phí hệ thống điều khiển.

B. Tự động điều chỉnh các tham số của bộ điều khiển để duy trì hiệu suất mong muốn khi đặc tính hệ thống thay đổi.

C. Đơn giản hóa thiết kế bộ điều khiển.

D. Tăng tốc độ tính toán của bộ điều khiển.

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

A. Sai lệch giữa tín hiệu đặt và tín hiệu phản hồi.

B. Sai lệch giữa tín hiệu điều khiển và tín hiệu nhiễu.

C. Sai lệch giữa đầu ra mong muốn và đầu ra thực tế khi hệ thống đã đạt trạng thái ổn định.

D. Sai lệch do khâu đạo hàm trong bộ điều khiển gây ra.

5. Hệ thống điều khiển vòng hở (Open-loop control system) KHÔNG có đặc điểm nào sau đây?

A. Đầu ra không ảnh hưởng đến tác động điều khiển.

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

C. Đơn giản và ít tốn kém để thiết kế.

D. Có khả năng tự động điều chỉnh sai lệch.

6. Điều khiển dự báo mô hình (Model Predictive Control - MPC) có ưu điểm nổi bật nào so với điều khiển PID truyền thống?

A. Đơn giản và dễ điều chỉnh hơn.

B. Khả năng xử lý các ràng buộc (constraints) và hệ thống đa biến (multivariable systems) một cách hiệu quả.

C. Chi phí triển khai thấp hơn.

D. Đáp ứng nhanh hơn trong hầu hết các ứng dụng.

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

A. Thiết kế bộ điều khiển PID tối ưu.

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

C. Phân tích ổn định hệ thống phi tuyến.

D. Điều khiển hệ thống đa biến.

8. Độ dự trữ pha (Phase margin) là một chỉ số quan trọng đánh giá điều gì của hệ thống điều khiển vòng kín?

A. Sai số xác lập.

B. Độ ổn định tương đối.

C. Tốc độ đáp ứng.

D. Độ vọt lố.

9. Bộ điều khiển mờ (Fuzzy logic controller) thường được ưu tiên sử dụng trong các hệ thống nào?

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

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

C. Hệ thống phức tạp, phi tuyến, hoặc khi mô hình toán học không rõ ràng hoặc khó xây dựng.

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

10. Khâu đạo hàm (Derivative - D) trong bộ điều khiển PID chủ yếu giúp cải thiện đặc tính nào của hệ thống?

A. Sai số xác lập.

B. Độ vọt lố và thời gian quá độ.

C. Tốc độ đáp ứng.

D. Khả năng chống nhiễu.

11. Khâu tích phân (Integral - I) trong bộ điều khiển PID có vai trò chính trong việc:

A. Giảm độ vọt lố.

B. Tăng tốc độ đáp ứng.

C. Loại bỏ sai số xác lập.

D. Giảm nhiễu đầu ra.

12. Khái niệm 'khả năng quan sát được' (Observability) trong lý thuyết điều khiển trạng thái đề cập đến:

A. Khả năng hệ thống duy trì trạng thái ổn định.

B. Khả năng đưa hệ thống về trạng thái mong muốn.

C. Khả năng xác định được trạng thái bên trong của hệ thống từ các phép đo đầu ra.

D. Khả năng hệ thống hoạt động mà không cần cảm biến.

13. Bộ điều khiển PID lý tưởng trong miền Laplace có dạng hàm truyền đạt nào?

A. K_p + K_i/s + K_d*s

B. K_p + K_i*s + K_d/s

C. K_p + K_i*s + K_d*s^2

D. K_p + K_i/s^2 + K_d*s

14. Độ vọt lố (Overshoot) trong đáp ứng quá độ của hệ thống bậc hai là gì?

A. Thời gian để đáp ứng đạt đến 50% giá trị xác lập.

B. Giá trị cực đại của đáp ứng vượt quá giá trị xác lập, thường được biểu diễn theo phần trăm.

C. Thời gian để đáp ứng đạt đến giá trị xác lập.

D. Độ lệch giữa giá trị đặt và giá trị xác lập.

15. Phương pháp 'điều khiển tối ưu' (Optimal control) hướng đến mục tiêu chính là gì?

A. Đơn giản hóa cấu trúc bộ điều khiển.

B. Đạt được hiệu suất điều khiển tốt nhất theo một tiêu chí đánh giá (cost function) được xác định trước.

C. Giảm thiểu số lượng cảm biến cần thiết.

D. Tăng độ mạnh mẽ của hệ thống đối với nhiễu.

16. Trong thiết kế bộ điều khiển, việc 'tuyến tính hóa' (linearization) hệ thống phi tuyến thường được thực hiện để:

A. Tăng độ chính xác của hệ thống phi tuyến.

B. Áp dụng các công cụ và phương pháp thiết kế hệ thống tuyến tính cho hệ thống phi tuyến trong một vùng làm việc nhất định.

C. Giảm độ phức tạp của hệ thống phi tuyến.

D. Biến hệ thống phi tuyến thành hệ thống tuyến tính hoàn toàn.

17. Tiêu chí ổn định Routh-Hurwitz được sử dụng để làm gì?

A. Tính toán sai số xác lập của hệ thống.

B. Xác định số lượng nghiệm nằm bên phải mặt phẳng phức của phương trình đặc tính, từ đó suy ra tính ổn định của hệ thống.

C. Thiết kế bộ điều khiển PID.

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

18. Hệ thống điều khiển phi tuyến (Nonlinear control system) khác biệt cơ bản so với hệ thống tuyến tính (Linear control system) ở điểm nào?

A. Hệ thống phi tuyến luôn phức tạp hơn để phân tích và thiết kế.

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

C. Hệ thống phi tuyến không thể ổn định.

D. Hệ thống phi tuyến chỉ hoạt động trong miền tần số thấp.

19. Hiện tượng 'tích phân gió' (Integral windup) thường xảy ra trong bộ điều khiển PID khi nào?

A. Khi hệ số khuếch đại tỷ lệ quá lớn.

B. Khi tín hiệu điều khiển bị giới hạn (saturation) trong thời gian dài, dẫn đến khâu tích phân tích lũy quá mức.

C. Khi nhiễu tần số cao tác động lên hệ thống.

D. Khi hệ số khuếch đại đạo hàm quá nhỏ.

20. Trong hệ thống điều khiển động cơ servo, bộ mã hóa vòng quay (rotary encoder) thường được sử dụng làm gì?

A. Tạo ra tín hiệu điều khiển cho động cơ.

B. Đo vị trí hoặc tốc độ góc của trục động cơ để cung cấp phản hồi.

C. Cung cấp nguồn điện cho động cơ.

D. Giảm tốc độ động cơ.

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

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

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

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

D. Tỷ số giữa tín hiệu đầu vào và tín hiệu đầu ra trong miền thời gian.

22. Phương pháp điều khiển trượt (Sliding mode control) nổi tiếng với đặc tính nào?

A. Độ chính xác cao trong trạng thái xác lập.

B. Tính mạnh mẽ (robustness) cao đối với nhiễu và sự không chắc chắn của mô hình.

C. Đơn giản trong thiết kế và triển khai.

D. Hiệu suất tốt trong hệ thống tuyến tính.

23. Khâu tỷ lệ (Proportional - P) trong bộ điều khiển PID có tác dụng chính là gì?

A. Loại bỏ sai số xác lập.

B. Giảm thời gian quá độ.

C. Cải thiện tốc độ đáp ứng và giảm sai số hiện tại.

D. Giảm độ vọt lố.

24. Điều gì xảy ra với băng thông (bandwidth) của hệ thống khi tăng hệ số khuếch đại vòng hở?

A. Băng thông giảm.

B. Băng thông tăng.

C. Băng thông không đổi.

D. Băng thông dao động không dự đoán được.

25. Trong phân tích ổn định theo Nyquist, điểm tới hạn (critical point) trên mặt phẳng Nyquist có tọa độ là:

A. (0, 0)

B. (1, 0)

C. (-1, 0)

D. (0, -1)

26. Trong lý thuyết điều khiển, 'khả năng điều khiển được' (Controllability) của một hệ thống trạng thái (state-space system) đề cập đến:

A. Khả năng hệ thống duy trì trạng thái ổn định.

B. Khả năng đưa hệ thống từ trạng thái bất kỳ về trạng thái mong muốn trong một khoảng thời gian hữu hạn bằng cách sử dụng tín hiệu điều khiển.

C. Khả năng quan sát được trạng thái của hệ thống từ tín hiệu đầu ra.

D. Khả năng hệ thống chống lại nhiễu bên ngoài.

27. Biểu đồ Bode được sử dụng để phân tích đặc tính nào của hệ thống điều khiển?

A. Đặc tính quá độ.

B. Đặc tính ổn định.

C. Đặc tính tần số.

D. Đặc tính phi tuyến.

28. Hệ thống điều khiển разомкнутая (vòng hở) thường được sử dụng khi nào?

A. Khi yêu cầu độ chính xác cao và khả năng chống nhiễu tốt.

B. Khi hệ thống có tính chất tuyến tính và ổn định cao, ít chịu ảnh hưởng của nhiễu và thay đổi tham số.

C. Khi chi phí và độ phức tạp của hệ thống là yếu tố quan trọng hàng đầu.

D. Khi cần điều khiển các hệ thống có quán tính lớn.

29. Hệ thống điều khiển số (Digital control system) khác biệt với hệ thống điều khiển tương tự (Analog control system) chủ yếu ở khía cạnh nào?

A. Hệ thống số có độ chính xác cao hơn.

B. Hệ thống số sử dụng tín hiệu rời rạc và bộ xử lý số, trong khi hệ thống tương tự sử dụng tín hiệu liên tục.

C. Hệ thống số luôn ổn định hơn hệ thống tương tự.

D. Hệ thống số chỉ được sử dụng cho các ứng dụng tốc độ chậm.

30. Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (Root locus) được sử dụng để:

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

B. Xác định miền ổn định của hệ thống dựa trên tham số khuếch đại vòng hở.

C. Thiết kế bộ bù pha.

D. Tính toán sai số xác lập.