Control Predictivo: Cuestionarios y Ejercicios Interactivos

Question 1

El algoritmo del control predictivo del modelo (MPC) implica:

Accepted Answer

Resolver un problema de optimización para determinar las acciones de control óptimas.

Answer

Aplicar retroalimentación para corregir los errores de control.

Answer

Utilizar un controlador PID para ajustar los parámetros del sistema.

Question 2

¿Cuál de las siguientes es una ventaja del control predictivo del modelo?

Accepted Answer

Capacidad de manejar sistemas complejos con retrasos.

Answer

Alta precisión en sistemas lineales.

Answer

Bajo costo de implementación.

Question 3

En un sistema MPC, ¿qué representa el horizonte de predicción?

Accepted Answer

El número de pasos futuros que se consideran en la predicción.

Answer

La duración del tiempo de muestreo del controlador.

Answer

El tiempo máximo para que el sistema responda a las acciones de control.

Question 4

Para garantizar la estabilidad en un sistema MPC, ¿qué es fundamental?

Accepted Answer

Seleccionar un horizonte de predicción lo suficientemente largo.

Answer

Utilizar un modelo perfecto del sistema.

Answer

Ajustar un controlador PID con parámetros altos.

Question 5

El modelo del sistema utilizado en el control predictivo del modelo puede ser:

Accepted Answer

Un modelo matemático o de simulación.

Answer

Solo un modelo de redes neuronales.

Answer

Solo un modelo de caja negra.

Answer

Solo un modelo lineal.

Question 6

En el control predictivo del modelo estocástico, ¿cómo se caracteriza el modelo del sistema?

Accepted Answer

Incluye la incertidumbre y las perturbaciones.

Answer

Es una representación determinista del sistema.

Answer

Solo se utiliza para calcular las acciones de control óptimas.

Question 7

¿Cuál es una limitación del control predictivo del modelo?

Accepted Answer

Alta carga computacional.

Answer

Baja precisión en sistemas no lineales.

Answer

Dificultad para manejar sistemas con retrasos variables.

Answer

Incapacidad para controlar sistemas con restricciones de estado.

Question 8

En el control predictivo del modelo basado en eventos, ¿cuándo se calculan las acciones de control?

Accepted Answer

Cuando se produce un evento específico.

Answer

Cuando el error de control supera un umbral.

Answer

Basado en una señal de retroalimentación continua.

Answer

A intervalos regulares.

Question 9

El control predictivo del modelo se utiliza con éxito en aplicaciones como:

Accepted Answer

Control de procesos químicos, robótica y sistemas de energía.

Answer

Solo en sistemas mecánicos.

Answer

Solo en sistemas de control de temperatura.

Question 10

En el control predictivo del modelo (MPC), ¿cuál es el propósito principal del modelo del sistema?

Accepted Answer

Predecir el comportamiento futuro del sistema.

Answer

Estimar los parámetros desconocidos del sistema.

Answer

Generar señales de referencia para el controlador.

Question 11

¿Qué tipo de algoritmos se utilizan normalmente en el control predictivo del modelo (MPC)?

Accepted Answer

Algoritmos de Optimización.

Answer

Algoritmos Basados en Redes Neuronales.

Answer

Algoritmos de Control Difuso.

Answer

Algoritmos de Control PID.

Question 12

¿Cuál de las siguientes es una ventaja del control predictivo del modelo (MPC)?

Accepted Answer

Manejo de sistemas con constantes de tiempo largas o lentas.

Answer

Bajo costo de implementación.

Answer

Fácil ajuste de parámetros.

Answer

Sin necesidad de un modelo del sistema.

Question 13

En el control predictivo del modelo (MPC), ¿cuál es el objetivo de la etapa de optimización?

Accepted Answer

Calcular las acciones de control que minimicen una función de costo predefinida.

Answer

Predecir las salidas del sistema.

Answer

Estimar los estados internos del sistema.

Question 14

En el control predictivo del modelo (MPC), ¿qué método se utiliza generalmente para predecir las salidas del sistema?

Accepted Answer

Simulación del modelo del sistema utilizando las entradas de control calculadas.

Answer

Extrapolación de tendencias.

Answer

Estimación de estados.

Answer

Interpolación de datos.

Question 15

¿Cuál de los siguientes es un requisito previo crucial para implementar un control predictivo del modelo (MPC)?

Accepted Answer

Tener un modelo preciso del sistema que capture su dinámica.

Answer

Contar con un sistema estrictamente lineal.

Answer

Poseer una gran cantidad de datos históricos.

Answer

Utilizar un controlador PID convencional.

Question 16

¿Qué algoritmo representa el enfoque central en el control predictivo del modelo (MPC)?

Accepted Answer

Modelo Predictivo de Control (MPC).

Answer

Lógica Difusa.

Answer

Control Proporcional-Integral-Derivativo (PID).

Answer

Regulador Cuadrático Lineal (LQR).

Question 17

En el flujo de trabajo de control predictivo del modelo (MPC), ¿en qué etapa se determina el vector de control óptimo?

Accepted Answer

Optimización.

Answer

Retroalimentación.

Answer

Predicción.

Answer

Inicialización.

Question 18

¿Cuál es el propósito principal del horizonte de predicción en el control predictivo del modelo (MPC)?

Accepted Answer

Especificar el número de pasos futuros para los que se predice el comportamiento del sistema.

Answer

Establecer el intervalo de tiempo para las acciones de control.

Answer

Calcular el error de seguimiento.

Question 19

En el control predictivo del modelo (MPC), ¿qué beneficio proporciona la retroalimentación?

Accepted Answer

Compensa las incertidumbres y perturbaciones del sistema.

Answer

Aumenta la estabilidad del sistema sin límite.

Answer

Mejora la precisión de la predicción.

Answer

Reduce el tiempo de cálculo.

Question 20

¿En qué tipo de sistemas es más adecuado utilizar el control predictivo del modelo?

Accepted Answer

Sistemas con restricciones y dinámica compleja

Answer

Sistemas lineales simples

Answer

Sistemas sin perturbaciones externas

Answer

Sistemas con tiempos de muestreo muy cortos

Question 21

¿Qué factor puede afectar negativamente al rendimiento del control predictivo del modelo?

Accepted Answer

Larga latencia de cálculo

Answer

Retroalimentación frecuente

Answer

Horizonte de predicción corto

Answer

Modelo preciso del sistema

Question 22

Un sistema de control predictivo del modelo utiliza un modelo del proceso para:

Accepted Answer

Predecir el comportamiento futuro del proceso

Answer

Optimizar el rendimiento del controlador

Answer

Identificar las fallas en el sistema

Question 23

El horizonte de predicción en un sistema de control predictivo del modelo se refiere a:

Accepted Answer

El período de tiempo que se predice en el futuro

Answer

El número de pasos de control

Answer

La frecuencia de muestreo del sistema

Answer

El tiempo de respuesta del sistema

Question 24

El algoritmo de control predictivo del modelo generalmente busca minimizar:

Accepted Answer

Una función de costo que considera errores de seguimiento y movimientos de control

Answer

El tiempo de respuesta del sistema

Answer

El consumo de energía del sistema

Question 25

Una de las ventajas del control predictivo del modelo es:

Accepted Answer

Su capacidad para manejar restricciones en las variables del proceso

Answer

Su independencia del modelo del proceso

Answer

Su simplicidad de implementación

Question 26

Un modelo de proceso utilizado en control predictivo del modelo puede ser:

Accepted Answer

Lineal o no lineal

Answer

Siempre no lineal

Answer

Solo basado en redes neuronales

Answer

Siempre lineal

Question 27

En un sistema de control predictivo del modelo, el horizonte de control se refiere a:

Accepted Answer

El número de pasos de control que se calculan en cada instante

Answer

El período de tiempo que se predice en el futuro

Answer

El tiempo de respuesta del sistema

Question 28

El control predictivo del modelo es particularmente útil para:

Accepted Answer

Sistemas con dinámica compleja y restricciones

Answer

Sistemas simples con respuesta rápida

Answer

Sistemas con ruido de medición muy bajo

Answer

Sistemas con parámetros constantes

Question 29

Una aplicación común del control predictivo del modelo en la industria es:

Accepted Answer

Control de procesos químicos

Answer

Control de temperatura ambiente

Answer

Control de motores de corriente continua

Answer

Control de sistemas de iluminación

Question 30

En un sistema de control predictivo del modelo, la función de costo generalmente considera:

Accepted Answer

Errores de seguimiento y movimientos de control

Answer

Cambios en los parámetros del proceso

Answer

Solo errores de seguimiento

Answer

Solo movimientos de control

Question 31

La estabilidad de un sistema de control predictivo del modelo depende:

Accepted Answer

De la precisión del modelo y la elección de los parámetros de control

Answer

Solo de la elección de los parámetros de control

Answer

Solo de la precisión del modelo

Question 32

¿Cuál es el objetivo principal del control predictivo del modelo (MPC)?

Accepted Answer

Calcular las acciones de control óptimas para un sistema dinámico.

Answer

Eliminar completamente las perturbaciones en un sistema.

Answer

Controlar un sistema sin necesidad de retroalimentación.

Question 33

¿Qué elemento es fundamental para la implementación del control predictivo del modelo?

Accepted Answer

Un modelo matemático del sistema a controlar.

Answer

Un sistema de control de lazo abierto.

Answer

Un algoritmo de aprendizaje automático.

Answer

Un sensor de temperatura altamente preciso.

Question 34

En el MPC, ¿qué se entiende por horizonte de predicción?

Accepted Answer

El período futuro sobre el cual el modelo predice el comportamiento del sistema.

Answer

El rango de valores que puede tomar la variable controlada.

Answer

El tiempo que tarda el sistema en alcanzar el estado estable.

Question 35

¿Cuál es una ventaja del control predictivo del modelo sobre otras técnicas de control?

Accepted Answer

Capacidad para manejar restricciones en las variables de control y del sistema.

Answer

Eliminación total de la necesidad de sensores.

Answer

Funcionamiento óptimo sin necesidad de un modelo preciso.

Question 36

Un sistema de control de temperatura en un horno industrial utiliza MPC. ¿Qué podría ser una restricción típica en este sistema?

Accepted Answer

La temperatura del horno no debe superar un límite máximo.

Answer

El horno debe utilizar siempre la máxima potencia.

Answer

La temperatura ambiente no debe influir en el control.

Question 37

¿Qué tipo de modelo se utiliza comúnmente en el control predictivo del modelo?

Accepted Answer

Un modelo dinámico que describe la evolución temporal del sistema.

Answer

Un modelo estático que solo considera el estado actual del sistema.

Answer

Un modelo cualitativo basado en descripciones verbales del sistema.

Question 38

En el contexto del MPC, ¿qué significa que un problema de control sea convexo?

Accepted Answer

Que existe un único mínimo global en la función de costo a optimizar.

Answer

Que el horizonte de predicción es infinito.

Answer

Que el sistema a controlar es lineal e invariante en el tiempo.

Question 39

¿Cuál de las siguientes aplicaciones se beneficia del uso del control predictivo del modelo?

Accepted Answer

Control de procesos químicos con múltiples variables interdependientes.

Answer

Control manual de la velocidad de un motor.

Answer

Control de un interruptor de luz simple.

Question 40

¿Qué algoritmo se utiliza comúnmente para resolver el problema de optimización en el MPC?

Accepted Answer

Programación cuadrática (QP).

Answer

Lógica difusa.

Answer

Algoritmos genéticos.

Answer

Redes neuronales artificiales.

Question 41

¿Cuál es una limitación potencial del control predictivo del modelo?

Accepted Answer

Puede ser computacionalmente costoso para sistemas complejos.

Answer

No puede ser utilizado en sistemas con restricciones.

Answer

Siempre requiere un conocimiento perfecto del modelo del sistema.