Bài Tập, Đề Thi Trắc Nghiệm Online – Môn Lý Thuyết Điều Khiển Tự Động – Đề 01

Câu 1: Trong hệ thống điều khiển vòng kín, chức năng chính của bộ điều khiển (Controller) là gì?

• A. Đo lường và phản hồi tín hiệu đầu ra của hệ thống.
• B. Tạo tín hiệu điều khiển để hệ thống đạt được đầu ra mong muốn.
• C. Khuếch đại tín hiệu đầu vào để tăng độ nhạy của hệ thống.
• D. Bảo vệ hệ thống khỏi các tác động nhiễu bên ngoài.

Câu 2: Xét một hệ thống điều khiển nhiệt độ phòng sử dụng bộ điều khiển PID. Nếu nhiệt độ thực tế thấp hơn nhiệt độ cài đặt, thành phần nào của bộ PID sẽ tác động mạnh nhất để nhanh chóng tăng nhiệt độ?

• A. Thành phần tỷ lệ (Proportional - P)
• B. Thành phần tích phân (Integral - I)
• C. Thành phần vi phân (Derivative - D)
• D. Cả ba thành phần P, I, D tác động đồng đều.

Câu 3: Cho hệ thống có hàm truyền hở G(s) = K / (s(s+2)(s+5)). Để hệ thống vòng kín hồi tiếp âm đơn vị ổn định theo tiêu chuẩn Routh-Hurwitz, miền giá trị của K phải là:

• A. K < 0
• B. K > 0
• C. 0 < K < 70
• D. K > 70

Câu 4: Biểu đồ Bode biên và pha của một hệ thống bậc nhất có dạng như thế nào?

• A. Biên: Độ dốc 0dB/decade; Pha: Góc pha không đổi.
• B. Biên: Độ dốc -20dB/decade sau tần số cắt; Pha: Thay đổi từ 0° đến -90°.
• C. Biên: Độ dốc +20dB/decade sau tần số cắt; Pha: Thay đổi từ 0° đến +90°.
• D. Biên: Độ dốc -40dB/decade sau tần số cắt; Pha: Thay đổi từ -90° đến -180°.

Câu 5: Xét hệ thống điều khiển tốc độ động cơ DC. Nhiễu loạn (disturbance) tác động lên hệ thống này có thể là gì?

• A. Điện áp nguồn cung cấp cho mạch điều khiển.
• B. Tín hiệu đặt tốc độ mong muốn.
• C. Sự thay đổi tải trọng cơ khí trên trục động cơ.
• D. Giá trị đo tốc độ từ cảm biến tốc độ.

Câu 6: Để giảm sai số xác lập (steady-state error) đối với tín hiệu đầu vào bậc thang (step input) trong hệ thống điều khiển, bộ điều khiển nào thường được sử dụng?

• A. Bộ điều khiển tỷ lệ (P)
• B. Bộ điều khiển tích phân (I)
• C. Bộ điều khiển vi phân (D)
• D. Bộ điều khiển PD

Câu 7: Phương trình đặc tính của một hệ thống vòng kín là s³ + 5s² + 6s + K = 0. Giá trị tới hạn của K để hệ thống bắt đầu trở nên không ổn định (dao động duy trì) là bao nhiêu?

• A. K = 5
• B. K = 6
• C. K = 11
• D. K = 30

Câu 8: Trong phân tích miền tần số, độ dự trữ pha (Phase Margin) cho biết điều gì về hệ thống điều khiển?

• A. Độ chính xác của hệ thống khi theo dõi tín hiệu đặt.
• B. Tốc độ đáp ứng của hệ thống đối với tín hiệu đầu vào.
• C. Mức độ ổn định tương đối của hệ thống.
• D. Sai số xác lập của hệ thống đối với tín hiệu nhiễu.

Câu 9: Cho sơ đồ khối hệ thống điều khiển như hình dưới (hình ảnh sơ đồ khối cơ bản có khâu G1, G2 nối tiếp và hồi tiếp H). Hàm truyền tương đương của hệ thống từ R(s) đến C(s) là:

• A. (G1 * G2) / (1 + G1 * G2 * H)
• B. (G1 + G2) / (1 + G1 * G2 * H)
• C. (G1 * G2) / (1 - G1 * G2 * H)
• D. (G1 + G2) / (1 - G1 * G2 * H)

Câu 10: Hệ thống điều khiển разомкнутый vòng (hệ hở) có ưu điểm chính so với hệ thống vòng kín là gì?

• A. Độ chính xác cao hơn khi có nhiễu.
• B. Khả năng tự động điều chỉnh sai số tốt hơn.
• C. Ít nhạy cảm hơn với sự thay đổi tham số hệ thống.
• D. Cấu trúc đơn giản và chi phí thấp hơn.

Câu 11: Để cải thiện độ dự trữ pha của hệ thống điều khiển, biện pháp bù nào thường được sử dụng?

• A. Bù trễ pha (Lag compensation)
• B. Bù sớm pha (Lead compensation)
• C. Bù tỷ lệ (Proportional compensation)
• D. Bù tích phân (Integral compensation)

Câu 12: Khái niệm "điểm tới hạn" (breakaway point) xuất hiện trong phương pháp phân tích nào?

• A. Phân tích Bode
• B. Phân tích Nyquist
• C. Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (Root Locus)
• D. Tiêu chuẩn Routh-Hurwitz

Câu 13: Trong hệ thống điều khiển số (digital control system), khối chức năng nào thực hiện việc chuyển đổi tín hiệu tương tự từ cảm biến thành tín hiệu số để bộ điều khiển số có thể xử lý?

• A. Bộ chuyển đổi A/D (Analog-to-Digital Converter)
• B. Bộ chuyển đổi D/A (Digital-to-Analog Converter)
• C. Bộ điều chế độ rộng xung PWM (Pulse Width Modulation)
• D. Bộ giải mã (Decoder)

Câu 14: Đáp ứng quá độ (transient response) của hệ thống bậc hai được mô tả bởi các thông số nào?

• A. Độ lợi tĩnh và băng thông.
• B. Độ dự trữ biên và độ dự trữ pha.
• C. Sai số xác lập và hệ số suy giảm.
• D. Độ vọt lố, thời gian quá độ, thời gian tăng.

Câu 15: Hệ thống điều khiển разомкнутый vòng (hệ hở) thường được áp dụng khi nào?

• A. Khi yêu cầu độ chính xác và ổn định rất cao.
• B. Khi có nhiễu loạn và sự thay đổi tham số hệ thống lớn.
• C. Khi yêu cầu hệ thống đơn giản, chi phí thấp và độ chính xác vừa phải.
• D. Trong các hệ thống điều khiển liên tục và phức tạp.

Câu 16: Cho hệ thống có hàm truyền G(s) = 10 / (s+2). Hằng số thời gian (time constant) của hệ thống này là bao nhiêu?

• A. 2 giây
• B. 0.5 giây
• C. 10 giây
• D. 5 giây

Câu 17: Để loại bỏ sai số xác lập đối với tín hiệu đầu vào bậc thang và tín hiệu đầu vào dạng dốc (ramp input), bộ điều khiển nào cần được sử dụng?

• A. Bộ điều khiển P
• B. Bộ điều khiển D
• C. Bộ điều khiển PD
• D. Bộ điều khiển PI

Câu 18: Trong phương pháp quỹ đạo nghiệm số, góc của tiệm cận (asymptote angles) được tính như thế nào?

• A. Chỉ phụ thuộc vào số lượng cực của hệ thống.
• B. Chỉ phụ thuộc vào số lượng zero của hệ thống.
• C. Phụ thuộc vào số lượng cực và zero của hệ thống.
• D. Luôn luôn là ±90° và 180°.

Câu 19: Hàm truyền của một khâu tích phân lý tưởng trong miền Laplace là:

• A. s
• B. 1/s
• C. 1/(s+a)
• D. 1/(Ts+1)

Câu 20: Xét hệ thống điều khiển vị trí robot. Loại cảm biến nào thường được sử dụng để đo vị trí góc quay của khớp robot?

• A. Cảm biến nhiệt độ (Thermocouple)
• B. Cảm biến áp suất (Pressure sensor)
• C. Encoder (bộ mã hóa vòng quay)
• D. Gia tốc kế (Accelerometer)

Câu 21: Để giảm độ vọt lố trong đáp ứng quá độ của hệ thống, thành phần nào của bộ điều khiển PID có tác dụng chính?

• A. Thành phần tỷ lệ (P)
• B. Thành phần tích phân (I)
• C. Cả thành phần P và I
• D. Thành phần vi phân (D)

Câu 22: Trong miền z, điều kiện ổn định của hệ thống rời rạc được xác định bởi vị trí các cực của hàm truyền vòng kín như thế nào?

• A. Tất cả các cực nằm bên trái trục ảo.
• B. Tất cả các cực nằm bên trong đường tròn đơn vị.
• C. Tất cả các cực nằm bên phải trục ảo.
• D. Tất cả các cực nằm bên ngoài đường tròn đơn vị.

Câu 23: Khâu nào sau đây là khâu quán tính bậc nhất?

• A. Khâu tỉ lệ
• B. Khâu tích phân
• C. Khâu vi phân
• D. Khâu trễ

Câu 24: Tín hiệu điều khiển PWM (Pulse Width Modulation) thường được sử dụng để điều khiển loại thiết bị nào?

• A. Động cơ DC
• B. Biến trở
• C. Điện trở
• D. Tụ điện

Câu 25: Trong thiết kế bộ điều khiển, mục tiêu chính của việc "đặt cực" (pole placement) là gì?

• A. Tối thiểu hóa sai số xác lập.
• B. Tăng độ dự trữ pha và độ dự trữ biên.
• C. Đơn giản hóa cấu trúc bộ điều khiển.
• D. Đạt được đáp ứng quá độ mong muốn cho hệ thống.

Câu 26: Để giảm ảnh hưởng của nhiễu đo lường tần số cao trong hệ thống điều khiển, bộ lọc nào 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)

Câu 27: Mục đích của việc "tuyến tính hóa" mô hình hệ thống phi tuyến trong điều khiển tự động là gì?

• A. Cho phép sử dụng các phương pháp và công cụ thiết kế điều khiển tuyến tính.
• B. Tăng độ chính xác của mô hình hệ thống trong mọi điều kiện hoạt động.
• C. Đảm bảo hệ thống luôn ổn định tuyệt đối.
• D. Giảm độ phức tạp của hệ thống vật lý thực tế.

Câu 28: Trong hệ thống điều khiển thích nghi (adaptive control), bộ điều khiển tự động điều chỉnh tham số của nó dựa trên yếu tố nào?

• A. Tín hiệu đặt mong muốn.
• B. Tín hiệu điều khiển đầu ra.
• C. Sự thay đổi đặc tính của đối tượng điều khiển hoặc nhiễu loạn.
• D. Cấu trúc cố định của bộ điều khiển.

Câu 29: Phương pháp phân tích ổn định Nyquist dựa trên nguyên lý nào?

• A. Định lý giá trị cuối cùng.
• B. Định lý chồng chập.
• C. Định lý Routh-Hurwitz.
• D. Nguyên lý Argument (Nguyên lý đối số).

Câu 30: Cho hệ thống có hàm truyền hở G(s)H(s) = K / (s(s+1)). Để hệ thống vòng kín ổn định với mọi giá trị K > 0, cần phải thêm khâu bù nào?

• A. Khâu tích phân (Integral compensator)
• B. Khâu sớm pha (Lead compensator)
• C. Khâu trễ pha (Lag compensator)
• D. Khâu PID (PID compensator)