Introducción a los Sistemas de Control Discretos: Cuestionarios y Ejercicios

Question 1

Indica la propiedad que NO caracteriza exclusivamente a los sistemas de control discretos:

Accepted Answer

Respuesta lineal en frecuencia

Answer

Respuesta no lineal en función del tiempo

Answer

Entrada y salida cuantificadas

Answer

Tiempo de muestreo

Question 2

El criterio de estabilidad de Nyquist para sistemas de control discretos es aplicable a:

Accepted Answer

Sistemas lineales e invariantes en el tiempo

Answer

Sistemas variantes en el tiempo

Answer

Sistemas con transporte muerto

Answer

Sistemas no lineales

Question 3

Los diagramas de Bode en sistemas de control discretos representan:

Accepted Answer

Magnitud y fase de la respuesta en frecuencia

Answer

Respuesta al escalón del sistema

Answer

Función de transferencia en el dominio del tiempo

Answer

Estabilidad del sistema

Question 4

Un controlador PID discreto se implementa mediante:

Accepted Answer

Ecuaciones en diferencias

Answer

Ecuaciones diferenciales

Answer

Funciones de transferencia

Answer

Mapas de Karnaugh

Question 5

El diseño de un sistema de control discreto implica:

Accepted Answer

Discretizar el sistema continuo, analizar la estabilidad y diseñar controladores

Answer

Solo analizar la estabilidad

Answer

Solo discretizar el sistema continuo

Question 6

La cuantificación de la entrada en un sistema de control discreto introduce:

Accepted Answer

Errores de cuantificación

Answer

Ruido

Answer

Retraso

Question 7

El teorema de muestreo de Nyquist-Shannon establece que:

Accepted Answer

La frecuencia de muestreo debe ser al menos el doble de la frecuencia máxima de la señal

Answer

La frecuencia de muestreo debe ser igual a la frecuencia de la señal

Answer

La frecuencia de muestreo debe ser menor que la frecuencia de la señal

Question 8

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los sistemas de control discretos es incorrecta?

Accepted Answer

Son sistemas analógicos.

Answer

Su comportamiento depende del valor de la entrada en el instante de muestreo.

Answer

Son sistemas que evolucionan en intervalos discretos de tiempo.

Answer

Pueden modelarse mediante ecuaciones en diferencias.

Question 9

En un sistema de control discreto, el período de muestreo es:

Accepted Answer

El intervalo regular de tiempo entre dos muestras consecutivas.

Answer

El tiempo necesario para procesar una muestra.

Answer

El tiempo transcurrido entre dos salidas del sistema.

Question 10

Una función de transferencia de un sistema de control discreto es:

Accepted Answer

Una representación en el dominio de la frecuencia.

Answer

Una representación en el dominio de Fourier.

Answer

Una representación en el dominio del tiempo.

Answer

Una representación en el dominio de Laplace.

Question 11

El proceso de discretización de un sistema de control continuo implica:

Accepted Answer

Transformar las ecuaciones diferenciales que describen el sistema en ecuaciones en diferencias.

Answer

Aumentar la velocidad de muestreo del sistema.

Answer

Convertir las señales analógicas del sistema en señales digitales.

Question 12

¿Cuáles son las características principales de los sistemas de control discretos?

Accepted Answer

Tiempo de muestreo finito y estados discretizados

Answer

Tiempo de muestreo continuo y estados continuos

Answer

Tiempo de muestreo continuo y estados discretizados

Answer

Tiempo de muestreo finito y estados continuos

Question 13

¿Cuál es la ecuación de diferencias que describe un sistema de control discreto de primer orden?

Accepted Answer

x[k+1] = ax[k] + bu[k]

Answer

x[k+1] = -ax[k] + bu[k]

Answer

x[k+1] = x[k] + bu[k]

Answer

x[k+1] = ax[k] - bu[k]

Question 14

¿Qué método se utiliza para analizar la estabilidad de un sistema de control discreto?

Accepted Answer

Lugar de las raíces

Answer

Transformada de Fourier

Answer

Diagrama de Bode

Answer

Transformada de Laplace

Question 15

¿Qué técnica de diseño se utiliza comúnmente para diseñar controladores digitales?

Accepted Answer

Diseño por colocación de polos

Answer

Diseño por diagrama de Bode

Answer

Diseño por diagrama de Nyquist

Answer

Diseño por diagrama de raíces

Question 16

¿Cuál es una ventaja clave de los sistemas de control discretos frente a los sistemas continuos?

Accepted Answer

Implementación digital y menor coste

Answer

Mayor ancho de banda y mejor estabilidad

Answer

Funcionamiento más rápido y mayor eficiencia

Answer

Mayor precisión y menor latencia

Question 17

¿Qué parámetro de diseño es esencial para garantizar la estabilidad de un sistema de control discreto?

Accepted Answer

Tiempo de muestreo

Answer

Frecuencia de corte

Answer

Ganancia del controlador

Answer

Tipo de controlador

Question 18

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los sistemas de control discretos es correcta?

Accepted Answer

Son adecuados para sistemas con respuestas lentas

Answer

Tienen un ancho de banda infinito

Answer

Son más difíciles de implementar que los sistemas continuos

Question 19

En un sistema de control discreto, la señal de entrada se muestrea y se mantiene constante durante:

Accepted Answer

Un intervalo de muestreo

Answer

Un periodo de tiempo continuo

Answer

Un periodo de tiempo variable

Answer

El tiempo que sea necesario

Question 20

Un sistema causal se caracteriza por:

Accepted Answer

Su salida en el instante n solo depende de las entradas hasta el instante n

Answer

Su salida es cero para todas las entradas

Answer

Su salida en el instante n depende de las entradas futuras

Question 21

¿Qué define la función de transferencia de un sistema discreto?

Accepted Answer

La relación entre la transformada z de la salida y la transformada z de la entrada

Answer

La relación entre la frecuencia de la salida y la frecuencia de la entrada

Answer

La relación entre la salida y la entrada en el dominio del tiempo

Question 22

¿Qué tipo de sistema de control discreto es el sistema IIR (Respuesta Impulso Infinita)?

Accepted Answer

Sistema IIR (Respuesta Impulso Infinita)

Answer

Sistema analógico

Answer

Sistema continuo

Answer

Sistema PID

Question 23

¿Para qué se utiliza un controlador PID discreto?

Accepted Answer

Controlar sistemas con retraso de tiempo y sobreimpulso

Answer

Controlar sistemas con gran incertidumbre

Answer

Controlar sistemas con alta ganancia

Question 24

¿Cuál es el propósito del filtrado de Kalman en sistemas discretos?

Accepted Answer

Estimar el estado del sistema a partir de medidas ruidosas

Answer

Identificar sistemas

Answer

Diseñar controladores óptimos

Question 25

¿En cuál de las siguientes aplicaciones NO se utilizan sistemas de control discretos?

Accepted Answer

Control de motores de combustión interna

Answer

Control de sistemas de audio

Answer

Control de procesos industriales

Answer

Control de robots

Question 26

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente una característica de los sistemas de control discretos?

Accepted Answer

La señal de entrada cambia en intervalos discretos de tiempo

Answer

La señal de salida varía continuamente en el tiempo

Answer

El sistema carece de mecanismo de retroalimentación

Question 27

¿Qué técnica se emplea comúnmente para modelar sistemas de control discretos?

Accepted Answer

Diferencias finitas

Answer

Transformada de Fourier

Answer

Coeficientes binomiales

Answer

Transformada de Laplace

Question 28

En el contexto de los sistemas de control discretos, ¿qué representa la respuesta al impulso?

Accepted Answer

La salida del sistema cuando la entrada es un impulso unitario

Answer

La ganancia del sistema a bajas frecuencias

Answer

La entrada del sistema cuando la salida es un impulso unitario

Question 29

¿Cuál es una ventaja del diseño basado en el estado en sistemas de control discretos?

Accepted Answer

Permite un control óptimo y una respuesta transitoria mejorada

Answer

Es más fácil de implementar que el diseño basado en la salida

Answer

Elimina la necesidad de un modelo del sistema

Question 30

La transformada Z se utiliza principalmente para:

Accepted Answer

Transformar una secuencia temporal discreta en el dominio de la frecuencia

Answer

Transformar una función continua en una secuencia temporal discreta

Answer

Resolver ecuaciones diferenciales

Question 31

¿Cuál es una desventaja potencial de utilizar sistemas de control discretos?

Accepted Answer

Pueden introducir retrasos en el sistema

Answer

Son más complejos de implementar que los sistemas analógicos

Answer

Son intrínsecamente menos precisos que los sistemas analógicos

Question 32

¿Qué método se utiliza comúnmente para discretizar un sistema de control continuo?

Accepted Answer

Transformada z

Answer

Transformada de Mellin

Answer

Transformada de Laplace

Answer

Transformada de Fourier

Question 33

¿Cuál de los siguientes es un criterio de estabilidad para sistemas de control en tiempo discreto?

Accepted Answer

Criterio del círculo unitario

Answer

Criterio de Routh-Hurwitz

Answer

Criterio de Nyquist

Answer

Criterio de Bode

Question 34

¿Qué tipo de sistema de control discreto tiene una salida que solo cambia en instantes específicos de tiempo?

Accepted Answer

Sistema muestreado

Answer

Sistema de tiempo discreto

Answer

Sistema discretizado

Answer

Sistema continuo

Question 35

¿Qué afirmación es correcta sobre los sistemas de control discretos no lineales?

Accepted Answer

Pueden ser complejos de analizar y diseñar.

Answer

No se pueden utilizar en aplicaciones prácticas.

Answer

Son más fáciles de analizar y diseñar que los sistemas lineales

Answer

Siempre son estables

Question 36

¿Qué tipo de controlador es específico para sistemas de control discretos?

Accepted Answer

Controlador PID discreto

Answer

Controlador Smith

Answer

Controlador PID continuo

Answer

Controlador en cascada

Question 37

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente la estabilidad de un sistema de control discreto?

Accepted Answer

Todas las raíces de la ecuación característica deben estar dentro del círculo unitario.

Answer

Todas las raíces de la ecuación característica deben ser mayores que 1.

Answer

Todas las raíces de la ecuación característica deben ser menores que 1.

Question 38

Los sistemas de control discretos se caracterizan por utilizar señales discretas en el tiempo. ¿Cuál de las siguientes opciones NO es una característica de estos sistemas?

Accepted Answer

Se basan en señales continuas en el tiempo.

Answer

Suelen implementarse con microcontroladores.

Answer

Se caracterizan por una respuesta en pasos discretos.

Answer

Emplean sensores y actuadores digitales.

Question 39

Una ecuación en diferencias describe la evolución de un sistema de control discreto en el tiempo. ¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa una ecuación en diferencias de primer orden?

Accepted Answer

y(k+1) = a*y(k) + b*u(k)

Answer

y(k+1) = a*y(k-1) + b*u(k)

Answer

y(k) = a*y(k-1) + b*u(k-1)

Answer

y(k) = a*y(k) + b*u(k-1)

Question 40

En la transformación z, la variable 'z' representa:

Accepted Answer

Un operador de desplazamiento en el tiempo discreto.

Answer

La frecuencia de muestreo.

Answer

La amplitud de la señal.

Question 41

Un sistema de control discreto se considera estable si:

Accepted Answer

Su respuesta a una perturbación se amortigua con el tiempo.

Answer

Su respuesta es infinita.

Answer

Su respuesta es constante en el tiempo.

Question 42

El tiempo de muestreo en un sistema de control discreto define:

Accepted Answer

La frecuencia con la que se toman las muestras de la señal.

Answer

La amplitud de la señal.

Answer

La estabilidad del sistema.

Question 43

Un controlador digital PID se caracteriza por:

Accepted Answer

Ajustar la salida del sistema basándose en el error, la tasa de cambio del error y la integral del error.

Answer

Solo ajustar la salida del sistema basándose en el error.

Question 44

Los sistemas de control discretos ofrecen numerosas ventajas. ¿Cuál de las siguientes opciones NO es una ventaja de estos sistemas?

Accepted Answer

Menor complejidad en la implementación.

Answer

Mayor flexibilidad y adaptabilidad.

Answer

Mayor precisión en el control.

Answer

Facilidad para implementar algoritmos complejos.

Question 45

Los sistemas de control discretos se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones. ¿En cuál de los siguientes ejemplos se usan comúnmente?

Accepted Answer

Robots industriales.

Answer

Sistemas de iluminación tradicionales.

Answer

Sistemas de sonido analógicos.

Question 46

Para diseñar un controlador digital para un sistema de control discreto, se requiere:

Accepted Answer

Determinar la ecuación en diferencias del sistema y elegir una estrategia de control.

Answer

Simular el sistema en tiempo real.

Answer

Ajustar el controlador manualmente.