Đề thi, bài tập trắc nghiệm online Lý thuyết điều khiển tự động – Đề 9

1. Hàm truyền đạt (transfer function) của một hệ thống LTI (Linear Time-Invariant) được định nghĩa là gì?

A. 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.

B. Biểu diễn miền thời gian của hệ thống.

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

D. Biểu diễn mối quan hệ phi tuyến giữa đầu vào và đầu ra.

2. Trong sơ đồ khối hệ thống điều khiển, các khối được kết nối với nhau bằng phép toán nào?

A. Phép cộng và phép trừ.

B. Phép nhân.

C. Phép tích phân.

D. Phép vi phân.

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

A. Xác định vị trí nghiệm của phương trình đặc tính.

B. Đánh giá độ ổn định tương đối của hệ thống.

C. Xác định hệ thống có ổn định tuyệt đối hay không dựa trên các hệ số của phương trình đặc tính.

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

4. Mục đích chính của việc tuyến tính hóa (linearization) hệ thống phi tuyến trong lý thuyết điều khiển là gì?

A. Làm cho hệ thống hoạt động nhanh hơn.

B. Cho phép áp dụng các công cụ và phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống tuyến tính cho hệ thống phi tuyến xung quanh điểm làm việc.

C. Loại bỏ hoàn toàn tính phi tuyến của hệ thống.

D. Giảm độ phức tạp tính toán của hệ thống.

5. Trong hệ thống điều khiển giao thông thông minh, thuật toán điều khiển nào có thể được sử dụng để tối ưu hóa thời gian đèn xanh đèn đỏ dựa trên lưu lượng xe thực tế?

A. Điều khiển PID cố định.

B. Điều khiển mờ hoặc điều khiển thích nghi.

C. Điều khiển vòng hở đơn giản.

D. Điều khiển on-off (bật tắt).

6. Hệ thống điều khiển vòng kín (closed-loop control system) khác biệt cơ bản so với hệ thống điều khiển vòng hở (open-loop control system) ở điểm nào?

A. Sử dụng bộ điều khiển phức tạp hơn.

B. Có khả năng tự động điều chỉnh sai lệch bằng tín hiệu phản hồi.

C. Hoạt động nhanh hơn và hiệu quả hơn.

D. Tiêu thụ ít năng lượng hơn.

7. Hệ thống điều khiển разомкнутой vòng (open-loop) có nhược điểm chính nào?

A. Phức tạp trong thiết kế.

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

C. Đáp ứng chậm.

D. Tiêu thụ nhiều năng lượng.

8. Để cải thiện độ ổn định của hệ thống điều khiển, người ta thường sử dụng phương pháp nào?

A. Tăng độ lợi vòng hở.

B. Giảm bậc của hệ thống.

C. Bù pha (phase compensation) bằng bộ lọc chì (lead compensator) hoặc bộ lọc trễ (lag compensator).

D. Sử dụng khâu tích phân mạnh hơn.

9. Độ vọt lố (overshoot) trong đáp ứng quá độ của hệ thống bậc hai thường liên quan đến yếu tố nào?

A. Hệ số tắt dần (damping ratio).

B. Tần số dao động tự nhiên (natural frequency).

C. Độ lợi tĩnh (static gain).

D. Thời gian trễ.

10. Phương pháp điều khiển dự đoán mô hình (Model Predictive Control - MPC) có ưu điểm chính nào so với các phương pháp điều khiển truyền thống như PID?

A. Đơn giản trong thiết kế và dễ cài đặt hơn.

B. Khả năng xử lý ràng buộc (constraints) trên tín hiệu điều khiển và đầu ra một cách явный (explicitly).

C. Luôn đảm bảo tính ổn định toàn cục.

D. Ít phức tạp về tính toán hơn.

11. Tín hiệu phản hồi âm (negative feedback) trong hệ thống điều khiển vòng kín có vai trò gì?

A. Tăng cường tín hiệu điều khiển.

B. Ổn định hệ thống và giảm sai số.

C. Làm chậm đáp ứng của hệ thống.

D. Tăng độ vọt lố.

12. Sai số xác lập (steady-state error) được định nghĩa là gì?

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

B. Sai lệch giữa tín hiệu đầu ra mong muốn và tín hiệu đầu ra thực tế khi thời gian tiến đến vô cùng.

C. Sai lệch trung bình của tín hiệu đầu ra.

D. Tổng sai lệch của tín hiệu đầu ra trong suốt quá trình đáp ứng.

13. Trong hệ thống điều khiển robot, điều khiển động lực học (dynamic control) khác biệt so với điều khiển кинематика (kinematic control) ở điểm nào?

A. Điều khiển động lực học chỉ xét đến vị trí và hướng của robot.

B. Điều khiển động lực học xem xét cả lực và момент tác động lên robot, trong khi điều khiển кинематика chỉ tập trung vào chuyển động hình học.

C. Điều khiển động lực học đơn giản hơn điều khiển кинематика.

D. Điều khiển кинематика sử dụng cảm biến lực, còn điều khiển động lực học thì không.

14. Trong miền tần số, sơ đồ Bode được sử dụng để biểu diễn mối quan hệ giữa yếu tố nào và tần số?

A. Biên độ và pha của hàm truyền đạt.

B. Đáp ứng quá độ và tần số.

C. Sai số xác lập và tần số.

D. Độ ổn định và tần số.

15. Đâu là ưu điểm chính của việc sử dụng bộ điều khiển PID (Proportional-Integral-Derivative)?

A. Đơn giản trong thiết kế và dễ dàng cài đặt.

B. Khả năng đồng thời cải thiện cả đáp ứng quá độ và sai số xác lập.

C. Luôn đảm bảo hệ thống ổn định.

D. Không nhạy cảm với nhiễu.

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

A. Thiết kế bộ điều khiển PID.

B. Ước lượng trạng thái của hệ thống khi có nhiễu đo lường và nhiễu quá trình.

C. Phân tích ổn định hệ thống phi tuyến.

D. Cải thiện sai số xác lập trong hệ thống vòng hở.

17. Đáp ứng quá độ (transient response) của hệ thống bậc hai được mô tả bởi các thông số chính nào?

A. Sai số xác lập và thời gian xác lập.

B. Độ vọt lố, thời gian quá độ, thời gian xác lập, và thời gian tăng.

C. Biên độ dự trữ và pha dự trữ.

D. Kiểu hệ thống và bậc của hệ thống.

18. Trong thiết kế bộ điều khiển, việc 'cực tiêu' (pole placement) trong miền phức (s-plane) nhằm mục đích gì?

A. Loại bỏ sai số xác lập.

B. Cải thiện độ ổn định và đáp ứng quá độ của hệ thống.

C. Giảm độ phức tạp của bộ điều khiển.

D. Tăng độ lợi vòng hở.

19. Trong hệ thống điều khiển, khâu tích phân (integrator) có vai trò chính nào đối với sai số xác lập (steady-state error) khi có tín hiệu đầu vào bậc thang (step input)?

A. Giảm sai số xác lập nhưng làm chậm đáp ứng quá độ.

B. Loại bỏ hoàn toàn sai số xác lập.

C. Tăng sai số xác lập để cải thiện độ ổn định.

D. Không ảnh hưởng đến sai số xác lập.

20. Hệ thống điều khiển nào sau đây có khả năng tự động duy trì mức nước trong bể chứa ở một giá trị mong muốn, bất kể lượng nước sử dụng thay đổi?

A. Hệ thống điều khiển đèn giao thông.

B. Hệ thống điều khiển nhiệt độ lò nướng.

C. Hệ thống điều khiển mức nước tự động.

D. Hệ thống điều khiển tốc độ động cơ bước.

21. Trong lý thuyết điều khiển tự động, 'tính điều khiển được' (controllability) và 'tính quan sát được' (observability) là các khái niệm quan trọng trong lĩnh vực nào?

A. Thiết kế bộ điều khiển PID.

B. Phân tích ổn định hệ thống.

C. Thiết kế hệ thống điều khiển trạng thái (state-space control).

D. Phân tích đáp ứng tần số.

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

A. Luôn hoạt động ở chế độ vòng hở.

B. Có khả năng tự động điều chỉnh tham số của bộ điều khiển để duy trì hiệu suất mong muốn khi môi trường hoặc đối tượng điều khiển thay đổi.

C. Chỉ áp dụng cho hệ thống tuyến tính.

D. Không sử dụng tín hiệu phản hồi.

23. Phương pháp điều khiển trượt (sliding mode control) thường được sử dụng cho loại hệ thống nào?

A. Hệ thống tuyến tính thời gian bất biến.

B. Hệ thống phi tuyến có tính không chắc chắn và nhiễu loạn.

C. Hệ thống bậc nhất.

D. Hệ thống điều khiển quá trình liên tục.

24. Bộ điều khiển tỷ lệ (P-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.

C. Giảm sai số xác lập và cải thiện đáp ứng quá độ.

D. Giảm thời gian xác lập và tăng tốc độ đáp ứng.

25. Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (root locus) được sử dụng để phân tích ảnh hưởng của tham số nào đến vị trí nghiệm của phương trình đặc tính?

A. Thời gian trễ của hệ thống.

B. Độ lợi vòng hở (open-loop gain).

C. Hằng số thời gian của hệ thống.

D. Bậc của hệ thống.

26. Đâu là một ứng dụng thực tế của hệ thống điều khiển mờ (fuzzy control system)?

A. Điều khiển tốc độ động cơ DC.

B. Điều khiển nhiệt độ trong lò công nghiệp.

C. Điều khiển máy giặt gia đình.

D. Điều khiển hệ thống phanh ABS trên ô tô.

27. Trong phân tích miền tần số, biên độ dự trữ (Gain Margin) và pha dự trữ (Phase Margin) được sử dụng để đánh giá điều gì?

A. Sai số xác lập của hệ thống.

B. Độ ổn định tương đối của hệ thống vòng kín.

C. Đáp ứng quá độ của hệ thống.

D. Độ nhạy của hệ thống với nhiễu.

28. Khâu vi phân (derivative) trong bộ điều khiển PID có tác dụng chính nào đối với đáp ứng của hệ thống?

A. Tăng tốc độ đáp ứng và giảm thời gian quá độ.

B. Loại bỏ sai số xác lập.

C. Giảm độ vọt lố và cải thiện tính ổn định tương đối.

D. Giảm ảnh hưởng của nhiễu tần số cao.

29. Khái niệm 'kiểu hệ thống' (system type) trong lý thuyết điều khiển tự động liên quan đến khả năng của hệ thống trong việc theo dõi tín hiệu đầu vào dạng nào?

A. Tín hiệu ngẫu nhiên.

B. Tín hiệu sin.

C. Tín hiệu đa hài.

D. Tín hiệu đa thức (bậc thang, dốc, parabol).

30. Trong điều khiển số (digital control), quá trình 'rời rạc hóa' (discretization) hàm truyền đạt liên tục (continuous-time transfer function) là cần thiết để làm gì?

A. Cải thiện độ chính xác của hệ thống.

B. Làm cho hệ thống ổn định hơn.

C. Triển khai bộ điều khiển bằng máy tính số hoặc vi điều khiển.

D. Giảm nhiễu trong hệ thống.