Đề thi, bài tập trắc nghiệm online Lý thuyết điều khiển tự động – Đề 3

1. Trong hệ thống điều khiển động cơ DC, bộ chấp hành (actuator) thường là thành phần nào?

A. Cảm biến vị trí (position sensor).

B. Vi điều khiển (microcontroller).

C. Động cơ DC.

D. Bộ khuếch đại công suất (power amplifier).

2. Xét một hệ thống điều khiển có hàm truyền vòng hở G(s)H(s). Hệ thống kín sẽ ổn định nếu tất cả các nghiệm của phương trình đặc trưng nào nằm bên trái mặt phẳng phức?

A. G(s)H(s) = 0.

B. 1 + G(s)H(s) = 0.

C. G(s) = 0.

D. H(s) = 0.

3. Mục đích chính của việc tuyến tính hóa (linearization) mô hình toán học của hệ thống phi tuyến là gì?

A. Tăng độ chính xác của mô hình.

B. Đơn giản hóa việc phân tích và thiết kế bộ điều khiển.

C. Mô tả chính xác hành vi của hệ thống ở mọi điều kiện hoạt động.

D. Giảm thiểu ảnh hưởng của nhiễu.

4. Trong lý thuyết điều khiển, 'tính quan sát được' (observability) của hệ thống trạng thái (state-space system) đề cập đến khả năng gì?

A. Khả năng đưa hệ thống về trạng thái mong muốn từ bất kỳ trạng thái ban đầu nào.

B. Khả năng xác định trạng thái bên trong của hệ thống dựa trên các phép đo đầu ra.

C. Khả năng hệ thống duy trì trạng thái ổn định khi có nhiễu.

D. Khả năng hệ thống đáp ứng nhanh với tín hiệu điều khiển.

5. Cho hệ thống có hàm truyền đạt G(s) = 1/(s(s+2)). Bậc của hệ thống này là bao nhiêu?

A. 0.

B. 1.

C. 2.

D. 3.

6. Tiêu chuẩn ổn định Routh-Hurwitz là một tiêu chuẩn đại số, được áp dụng trực tiếp trên thành phần nào của phương trình đặc trưng?

A. Nghiệm của phương trình.

B. Hệ số của phương trình.

C. Vế phải của phương trình.

D. Bậc của phương trình.

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

A. Sử dụng bộ điều khiển phức tạp hơn.

B. Có khả năng hoạt động nhanh hơn.

C. Sử dụng tín hiệu phản hồi để điều chỉnh hành động điều khiển.

D. Chỉ được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp.

8. Khâu tích phân (Integrator) trong bộ điều khiển PID có tác dụng chính là gì?

A. Giảm độ vọt lố (overshoot).

B. Tăng tốc độ đáp ứng của hệ thống.

C. Loại bỏ sai số xác lập (steady-state error).

D. Ổn định hệ thống.

9. Phương pháp sơ đồ quỹ đạo nghiệm số (root locus) được sử dụng để phân tích ảnh hưởng của yếu tố nào đến vị trí các cực của hệ thống kín?

A. Tín hiệu đặt (reference input).

B. Hệ số khuếch đại vòng hở (open-loop gain).

C. Nhiễu (disturbance).

D. Điều kiện ban đầu (initial conditions).

10. Trong hệ thống điều khiển phản hồi âm (negative feedback), tác dụng của phản hồi là gì?

A. Tăng độ nhạy của hệ thống với nhiễu.

B. Giảm sai số và ổn định hệ thống.

C. Làm chậm đáp ứng của hệ thống.

D. Tăng độ vọt lố của hệ thống.

11. Phương pháp phân tích miền tần số (frequency domain analysis) thường sử dụng công cụ nào để khảo sát tính ổn định của hệ thống?

A. Hàm truyền đạt (transfer function).

B. Sơ đồ khối (block diagram).

C. Biểu đồ Bode (Bode plot) và tiêu chuẩn Nyquist.

D. Phương trình trạng thái (state-space equation).

12. Hệ thống điều khiển thích nghi (adaptive control system) có khả năng gì đặc biệt so với hệ thống điều khiển thông thường?

A. Hoạt động tốt hơn trong môi trường lý tưởng.

B. Tự động điều chỉnh tham số để thích ứng với sự thay đổi của đối tượng hoặc môi trường.

C. Đơn giản hơn trong thiết kế và cài đặt.

D. Chỉ áp dụng cho hệ thống tuyến tính.

13. Khái niệm 'điều khiển tối ưu' (optimal control) hướng đến mục tiêu chính là gì?

A. Đạt được đáp ứng nhanh nhất.

B. Đảm bảo hệ thống luôn ổn định tuyệt đối.

C. Tối ưu hóa một tiêu chí hiệu năng (performance index) cho trước.

D. Giảm thiểu chi phí phần cứng của hệ thống điều khiển.

14. Xét hệ thống điều khiển có sơ đồ khối đơn giản: Khối G(s) nối tiếp với khối H(s). Hàm truyền đạt tương đương của hệ thống này là gì?

A. G(s) + H(s).

B. G(s) - H(s).

C. G(s) * H(s).

D. G(s) / H(s).

15. Trong thiết kế bộ điều khiển PID, phương pháp 'tuning' (điều chỉnh) thường được sử dụng để làm gì?

A. Xác định cấu trúc của bộ điều khiển.

B. Tính toán hàm truyền đạt của đối tượng điều khiển.

C. Điều chỉnh các tham số (hệ số khuếch đại) của bộ điều khiển để đạt được đáp ứng mong muốn.

D. Kiểm tra tính ổn định của hệ thống vòng hở.

16. Để cải thiện độ ổn định tương đối của hệ thống, biện pháp nào sau đây thường được sử dụng?

A. Tăng hệ số khuếch đại của bộ điều khiển tỉ lệ.

B. Sử dụng khâu vi phân (Derivative) trong bộ điều khiển.

C. Giảm hệ số khuếch đại của bộ điều khiển tỉ lệ.

D. Sử dụng khâu tích phân (Integral) trong bộ điều khiển.

17. Ứng dụng nào sau đây KHÔNG phải là một ví dụ điển hình của hệ thống điều khiển tự động?

A. Hệ thống điều khiển nhiệt độ phòng.

B. Hệ thống lái tự động trên ô tô.

C. Máy giặt tự động.

D. Máy tính cá nhân.

18. Trong hệ thống điều khiển số (digital control system), quá trình rời rạc hóa (discretization) tín hiệu liên tục được thực hiện bởi khối chức năng nào?

A. Bộ giữ mẫu (Zero-Order Hold - ZOH).

B. Bộ điều khiển số (Digital Controller).

C. Bộ biến đổi A/D (Analog-to-Digital Converter - ADC).

D. Bộ biến đổi D/A (Digital-to-Analog Converter - DAC).

19. Phương pháp điều khiển 'feedforward' (điều khiển bù nhiễu) chủ yếu tập trung vào việc xử lý loại tín hiệu nào?

A. Sai số điều khiển.

B. Tín hiệu phản hồi.

C. Nhiễu có thể đo lường hoặc dự đoán trước.

D. Tín hiệu đặt.

20. Khâu vi phân lý tưởng (ideal derivative) có hàm truyền đạt là G(s) = s. Trong thực tế, khâu vi phân lý tưởng ít được sử dụng độc lập vì lý do nào?

A. Khó chế tạo.

B. Làm tăng sai số xác lập.

C. Khuếch đại nhiễu tần số cao.

D. Làm chậm đáp ứng của hệ thống.

21. Trong phân tích ổn định hệ thống bằng tiêu chuẩn Nyquist, điểm tới hạn (critical point) trên mặt phẳng phức Nyquist có tọa độ là bao nhiêu?

A. (0, 0).

B. (1, 0).

C. (-1, 0).

D. (0, -1).

22. Đối với hệ thống điều khiển PID, nếu chỉ sử dụng khâu tỉ lệ (P) và khâu vi phân (D) (bộ điều khiển PD), hệ thống có thể gặp vấn đề gì?

A. Độ vọt lố quá lớn.

B. Sai số xác lập lớn (không triệt tiêu được sai số xác lập ở chế độ tĩnh).

C. Đáp ứng chậm.

D. Hệ thống trở nên kém ổn định.

23. Hàm truyền đạt của một hệ thống bậc nhất có dạng G(s) = 1/(Ts+1). Hằng số thời gian T ảnh hưởng đến đặc tính nào của hệ thống?

A. Độ vọt lố.

B. Sai số xác lập.

C. Tốc độ đáp ứng.

D. Độ ổn định.

24. Đại lượng nào sau đây KHÔNG phải là thông số đặc trưng cho đáp ứng quá độ của hệ thống điều khiển?

A. Thời gian quá độ (rise time).

B. Độ vọt lố (overshoot).

C. Sai số xác lập (steady-state error).

D. Thời gian trễ (delay time).

25. Trong thiết kế hệ thống điều khiển, yêu cầu về 'độ dự trữ pha' (phase margin) thường liên quan đến đặc tính đáp ứng nào của hệ thống?

A. Sai số xác lập.

B. Tốc độ đáp ứng.

C. Độ ổn định tương đối và độ vọt lố.

D. Độ nhạy với nhiễu.

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

A. Yêu cầu độ chính xác cao.

B. Nhiễu tác động lớn và khó dự đoán.

C. Đối tượng điều khiển có tính chất ổn định và dễ dự đoán.

D. Cần đáp ứng nhanh với sự thay đổi của tín hiệu đặt.

27. Bộ điều khiển tỉ lệ (P controller) có ưu điểm chính là gì?

A. Loại bỏ hoàn toàn sai số xác lập.

B. Tăng tốc độ đáp ứng của hệ thống.

C. Giảm độ vọt lố.

D. Đơn giản và dễ cài đặt.

28. Để giảm thiểu ảnh hưởng của nhiễu đo lường (measurement noise) tần số cao trong hệ thống điều khiển, bộ lọc nào sau đây thường được sử dụng?

A. Bộ lọc thông cao (High-pass filter).

B. Bộ lọc thông thấp (Low-pass filter).

C. Bộ lọc thông dải (Band-pass filter).

D. Bộ lọc chắn dải (Band-stop filter).

29. Trong sơ đồ khối hệ thống điều khiển, phần tử nào thực hiện chức năng đo lường tín hiệu đầu ra và đưa về bộ so sánh?

A. Bộ điều khiển (Controller).

B. Đối tượng điều khiển (Plant).

C. Cảm biến (Sensor/Feedback element).

D. Bộ chấp hành (Actuator).

30. Cho hệ thống có hàm truyền vòng hở G(s)H(s) = K/(s(s+1)(s+2)). Giá trị độ lợi K tới hạn (critical gain) để hệ thống bắt đầu mất ổn định là bao nhiêu?

A. K = 1.

B. K = 2.

C. K = 6.

D. K = 12.