Đề thi, bài tập trắc nghiệm online Lý thuyết điều khiển tự động – Đề 4

1. Chức năng 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 ra trên Laplace của tín hiệu vào với điều kiện đầu khác không.

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

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

D. Tỷ số Fourier của tín hiệu ra trên Fourier của tín hiệu vào với điều kiện đầu bằng không.

2. Hệ thống điều khiển loại 1 (Type 1 system) có đặc điểm gì về sai số xác lập đối với tín hiệu đầu vào dạng bậc thang (step input), dốc (ramp input) và parabol (parabolic input)?

A. Sai số xác lập bằng 0 với bậc thang, hữu hạn với dốc, vô cùng với parabol.

B. Sai số xác lập hữu hạn với bậc thang, hữu hạn với dốc, hữu hạn với parabol.

C. Sai số xác lập bằng 0 với bậc thang, bằng 0 với dốc, hữu hạn với parabol.

D. Sai số xác lập bằng 0 với cả ba loại tín hiệu đầu vào.

3. Hệ thống rời rạc được mô tả bởi phương trình sai phân y[k+2] - 1.5y[k+1] + 0.5y[k] = u[k]. Hệ thống này có ổn định không?

A. Ổn định.

B. Không ổn định.

C. Ổn định biên.

D. Không đủ thông tin để xác định.

4. Biên độ dự trữ (Gain Margin) và Pha dự trữ (Phase Margin) trong phân tích Bode được sử dụng để đánh giá:

A. Sai số xác lập.

B. Độ ổn định tương đối của hệ thống.

C. Thời gian quá độ.

D. Độ chính xác của hệ thống.

5. Khái niệm 'tính điều khiển được' (Controllability) trong lý thuyết điều khiển trạng thái (state-space) đề cập đến:

A. Khả năng quan sát được tất cả các trạng thái của hệ thống từ đầu ra.

B. Khả năng đưa hệ thống từ một 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 không có tín hiệu điều khiển.

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

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

A. Tín hiệu điều khiển phụ thuộc vào tín hiệu ra.

B. Không có phản hồi từ đầu ra về đầu vào.

C. Độ chính xác cao và ổn định tuyệt đối.

D. Khả năng chống nhiễu tốt.

7. Khi tăng độ lợi vòng hở (open-loop gain) của hệ thống điều khiển phản hồi âm, điều gì thường xảy ra với sai số xác lập?

A. Sai số xác lập tăng lên.

B. Sai số xác lập giảm xuống.

C. Sai số xác lập không đổi.

D. Sai số xác lập có thể tăng hoặc giảm tùy thuộc vào hệ thống.

8. Để giảm ảnh hưởng của nhiễu tần số cao trong hệ thống điều khiển, bộ lọc nào thường được sử dụng nhất?

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).

9. Khái niệm 'tính quan sát được' (Observability) trong lý thuyết điều khiển trạng thái (state-space) đề cập đến:

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

B. Khả năng xác định trạng thái ban đầu của hệ thống từ các phép đo đầu ra trong thời gian hữu hạn.

C. Khả năng hệ thống hoạt động ổn định.

D. Khả năng hệ thống phản ứng nhanh.

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

A. Sai số xác lập và độ vọt lố.

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

C. Độ lợi tĩnh và băng thông.

D. Hệ số tắt dần và tần số dao động tự nhiên.

11. Ưu điểm chính của việc sử dụng mô hình không gian trạng thái (state-space model) so với hàm truyền đạt (transfer function) trong phân tích hệ thống là gì?

A. Mô hình không gian trạng thái đơn giản hơn.

B. Mô hình không gian trạng thái có thể áp dụng cho hệ thống phi tuyến.

C. Mô hình không gian trạng thái có thể mô tả hệ thống nhiều đầu vào - nhiều đầu ra (MIMO) và hệ thống thời gian biến đổi.

D. Hàm truyền đạt dễ dàng phân tích ổn định hơn.

12. Hệ thống điều khiển có hàm truyền vòng hở G(s) = k / (s(s+2)). Để hệ thống vòng kín ổn định với mọi k > 0, cần phải sử dụng bộ điều khiển nào?

A. Bộ điều khiển P (tỉ lệ).

B. Bộ điều khiển PI (tỉ lệ - tích phân).

C. Bộ điều khiển PD (tỉ lệ - vi phân).

D. Không bộ điều khiển nào đảm bảo ổn định với mọi k > 0.

13. Trong hệ thống điều khiển động cơ DC, bộ điều khiển PID thường được sử dụng để điều khiển đại lượng nào?

A. Điện áp nguồn cung cấp.

B. Từ thông động cơ.

C. Tốc độ và/hoặc vị trí trục động cơ.

D. Dòng điện kích từ.

14. Hệ thống điều khiển số (Digital control system) khác biệt chính so với hệ thống điều khiển tương tự (Analog control system) ở điểm nào?

A. Độ chính xác cao hơn.

B. Tín hiệu được xử lý là rời rạc theo thời gian và lượng tử hóa.

C. Chi phí thấp hơn.

D. Độ ổn định cao hơn.

15. Trong thiết kế bộ điều khiển PID, thứ tự điều chỉnh các khâu P, I, D thường được khuyến nghị là:

A. I, P, D.

B. P, I, D.

C. D, P, I.

D. Thứ tự không quan trọng.

16. Để xác định tính ổn định của hệ thống tuyến tính, tiêu chuẩn Routh-Hurwitz dựa trên việc phân tích:

A. Vị trí các nghiệm của đa thức mẫu số của hàm truyền đạt trên mặt phẳng phức.

B. Vị trí các nghiệm của đa thức tử số của hàm truyền đạt trên mặt phẳng phức.

C. Đáp ứng tần số của hệ thống.

D. Đáp ứng thời gian của hệ thống.

17. Phương pháp điều khiển thích nghi (Adaptive control) được sử dụng khi:

A. Tham số hệ thống không thay đổi theo thời gian.

B. Mô hình hệ thống đã biết chính xác.

C. Tham số hệ thống thay đổi hoặc chưa biết chính xác.

D. Yêu cầu độ chính xác không cao.

18. Biểu đồ Bode (Bode plot) thường được sử dụng để phân tích hệ thống trong miền:

A. Thời gian.

B. Tần số.

C. Không gian trạng thái.

D. z.

19. Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (Root Locus) được sử dụng để phân tích ảnh hưởng của:

A. Nhiễu đầu vào lên đáp ứng hệ thống.

B. Độ lợi vòng hở lên vị trí các nghiệm của phương trình đặc trưng.

C. Tần số đầu vào lên độ ổn định hệ thống.

D. Điều kiện đầu lên đáp ứng quá độ.

20. Cho hệ thống có hàm truyền G(s) = 1/(s+1)^2. Hệ thống này là hệ thống bậc mấy?

A. Bậc 1.

B. Bậc 2.

C. Bậc 3.

D. Không xác định được bậc.

21. Hệ thống điều khiển phản hồi âm (Negative feedback control system) có ưu điểm chính so với hệ thống vòng hở là:

A. Đơn giản và dễ thực hiện hơn.

B. Giá thành thấp hơn.

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

D. Đáp ứng nhanh hơn.

22. Biến đổi Z (Z-transform) được sử dụng chủ yếu trong phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển:

A. Tương tự.

B. Số.

C. Phi tuyến.

D. Bậc cao.

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

A. Loại bỏ sai số xác lập.

B. Giảm độ vọt lố và cải thiện đáp ứng quá độ.

C. Tăng độ chính xác trong trạng thái xác lập.

D. Giảm sai số hiện tại.

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

A. Sai lệch lớn nhất của tín hiệu ra so với tín hiệu mong muốn trong quá trình quá độ.

B. Sai lệch của tín hiệu ra so với tín hiệu mong muốn khi thời gian tiến tới vô cùng.

C. Sai lệch ban đầu giữa tín hiệu ra và tín hiệu mong muốn.

D. Tổng sai lệch tích lũy trong suốt quá trình điều khiển.

25. Hệ thống bậc nhất (First-order system) có đặc điểm đáp ứng bước nhảy (step response) là:

A. Dao động mạnh.

B. Không có vọt lố.

C. Có độ vọt lố lớn.

D. Đáp ứng nhanh và ổn định ngay lập tức.

26. Trong phân tích ổn định Nyquist, điểm tới hạn (critical point) trên mặt phẳng phức là điểm nào?

A. (0, 0).

B. (1, 0).

C. (-1, 0).

D. (0, -1).

27. Bộ điều khiển PID lý tưởng có hàm truyền đạt trong miền Laplace là:

A. Kc + Ki/s + Kd*s.

B. Kc + Ki*s + Kd/s.

C. Kc + Ki*s + Kd*s^2.

D. Kc + Ki/s^2 + Kd*s.

28. Khâu I (tích phân) trong bộ điều khiển PID có tác dụng chính là:

A. Giảm độ vọt lố.

B. Loại bỏ sai số xác lập.

C. Tăng tốc độ đáp ứng.

D. Giảm nhiễu.

29. Trong sơ đồ khối (block diagram) hệ thống điều khiển, các khối được kết nối theo kiểu:

A. Song song và nối tiếp.

B. Nối tiếp, song song và phản hồi.

C. Chỉ nối tiếp.

D. Chỉ song song.

30. Khâu P (tỉ lệ) 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. Tăng độ ổn định của hệ thống.

D. Giảm sai số hiện tại.