Control de Sistemas Mecánicos: Cuestionarios y Ejercicios Interactivos

Question 1

¿Cuál de las siguientes opciones **no** es una variable de estado en un sistema de control de posición?

Accepted Answer

Tensión de alimentación del actuador

Answer

Posición del objeto controlado

Answer

Velocidad del objeto controlado

Question 2

¿Qué término de la ecuación de movimiento representa la fuerza de amortiguamiento?

Accepted Answer

cs'(t)

Answer

ks(t)

Answer

ms''(t)

Answer

F(t)

Question 3

¿Qué método de control utiliza la retroalimentación para ajustar la salida de un sistema?

Accepted Answer

Control realimentado

Answer

Control predictivo

Answer

Control de lazo abierto

Question 4

¿Cuál de los siguientes controladores es un controlador proporcional?

Accepted Answer

u(t) = Kp * e(t)

Answer

u(t) = Kpd * e'(t) + Kid * ∫e(t) dt

Answer

u(t) = Kd * e'(t)

Answer

u(t) = Ki * ∫e(t) dt

Question 5

¿Qué parámetro de control proporcional afecta la velocidad de respuesta del sistema?

Accepted Answer

Kp

Answer

Ki

Answer

Kpd

Answer

Kd

Question 6

¿Qué tipo de controlador es adecuado para sistemas con perturbaciones constantes?

Accepted Answer

Controlador integral

Answer

Controlador proporcional

Answer

Controlador derivativo

Question 7

¿Qué tipo de motor eléctrico se caracteriza por su alta eficiencia y bajo mantenimiento?

Accepted Answer

Motor síncrono

Answer

Motor asíncrono

Answer

Motor de CC

Answer

Motor de inducción

Question 8

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa la relación entre el par y la corriente de armadura en un motor de CC?

Accepted Answer

T = K * i

Answer

T = i * K

Answer

T = i^2 * K

Answer

T = K * i^2

Question 9

¿Cuál de los siguientes métodos de control se utiliza principalmente para sistemas mecánicos?

Accepted Answer

Control Proporcional-Integral-Derivativo (PID)

Answer

Control predictivo de modelos

Answer

Control robusto

Answer

Control lógico difuso

Question 10

En un sistema de control de posición, el elemento que proporciona la fuerza para mover el sistema es:

Accepted Answer

Motor

Answer

Planta (sistema mecánico a controlar)

Answer

Sensor de posición

Answer

Controlador

Question 11

Al diseñar un sistema de control de velocidad, ¿qué parámetro es crucial para garantizar un rendimiento estable?

Accepted Answer

Constante de tiempo

Answer

Ganancia

Answer

Ancho de banda

Answer

Frecuencia de corte

Question 12

En un sistema de control de fuerza, el transductor que convierte la fuerza en una señal eléctrica es:

Accepted Answer

Célula de carga

Answer

Tacómetro

Answer

Sensor de desplazamiento

Question 13

Un objetivo primordial en el diseño de sistemas de control mecánicos es:

Accepted Answer

Seguimiento preciso de referencias de entrada

Answer

Consumo energético eficiente

Answer

Tamaño compacto

Answer

Bajo coste de fabricación

Question 14

¿Cuál de los siguientes dispositivos se emplea como actuador en sistemas mecánicos?

Accepted Answer

Motor paso a paso

Answer

Amplificador operacional

Answer

Sensor de temperatura

Answer

Convertidor analógico-digital

Question 15

En la modelización de sistemas mecánicos, el momento de inercia representa:

Accepted Answer

Resistencia a los cambios en la velocidad angular

Answer

Posición angular del sistema

Answer

Fuerza aplicada al sistema

Answer

Velocidad angular del sistema

Question 16

Una ventaja de utilizar técnicas avanzadas de control en sistemas mecánicos es:

Accepted Answer

Mayor precisión y rendimiento

Answer

Consumo energético incrementado

Answer

Menor fiabilidad del sistema

Answer

Coste de implementación reducido

Question 17

¿Cuál de los siguientes componentes es un tipo de actuador utilizado en sistemas de control de posición para sistemas mecánicos?

Accepted Answer

Motor de corriente continua

Answer

Codificador rotatorio

Answer

Controlador PID

Answer

Sensor de fuerza

Question 18

En el contexto del control de sistemas mecánicos, ¿cuál es el propósito principal del control de posición?

Accepted Answer

Mantener una variable controlada en una posición deseada con precisión

Answer

Controlar la fuerza aplicada por el sistema

Answer

Regular la velocidad de movimiento del sistema

Question 19

En un sistema de control de velocidad para un motor de corriente continua, ¿cuál de los siguientes controladores es más apropiado para garantizar un rendimiento robusto y preciso, incluso en presencia de perturbaciones externas?

Accepted Answer

Controlador PID (proporcional-integral-derivativo)

Answer

Controlador I (integral)

Answer

Controlador P (proporcional)

Question 20

En aplicaciones de control de fuerza para sistemas mecánicos, ¿cuál de las siguientes es una aplicación común?

Accepted Answer

Control de fuerza de agarre en robots industriales

Answer

Control de aceleración en vehículos autónomos

Answer

Control de temperatura en sistemas de calefacción

Question 21

Al modelar matemáticamente sistemas mecánicos para el diseño de controladores, ¿qué tipo de modelo se utiliza comúnmente?

Accepted Answer

Ecuaciones diferenciales

Answer

Redes de Petri

Answer

Máquinas de estados finitos

Question 22

En el control de un brazo robótico, ¿qué tipo de sensor es el más adecuado para medir con precisión la posición angular de las articulaciones?

Accepted Answer

Codificador

Answer

Sensor de fuerza

Answer

Acelerómetro

Answer

Giróscopo

Question 23

En un sistema de control de velocidad para un motor paso a paso, ¿qué técnica de control se emplea comúnmente para mejorar la precisión y reducir el ruido?

Accepted Answer

Control de microescalonado

Answer

Control derivativo

Answer

Control proporcional

Answer

Control integral

Question 24

En el diseño de sistemas de control mecánico, ¿qué factor es esencial para garantizar la estabilidad y el rendimiento general del sistema?

Accepted Answer

Modelo preciso del sistema

Answer

Actuadores potentes

Answer

Sensores de alta precisión

Answer

Tipo de controlador seleccionado

Question 25

El control adaptativo es una técnica avanzada utilizada en sistemas mecánicos con parámetros inciertos o variables. ¿Cuál es una característica definitoria del control adaptativo?

Accepted Answer

Ajusta los parámetros del controlador en tiempo real para adaptarse a los cambios del sistema

Answer

Es aplicable solo a sistemas lineales

Answer

Requiere un conocimiento previo exacto del sistema

Question 26

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los sistemas de control de posición es INCORRECTA?

Accepted Answer

Los sistemas de control de posición no pueden utilizarse para controlar la velocidad de un sistema.

Answer

Los sistemas de control de posición utilizan sensores para medir la posición actual.

Answer

Los sistemas de control de posición pueden utilizarse para controlar la fuerza de un sistema.

Question 27

¿Qué tipo de control es aplicable a los sistemas con perturbaciones impredecibles y no modeladas?

Accepted Answer

Control robusto

Answer

Control óptimo

Answer

Control proporcional-integral-derivativo (PID)

Answer

Control estado-espacio

Question 28

Indique el objetivo principal de un controlador PID:

Accepted Answer

Modificar la señal de control para reducir el error entre la salida deseada y la real.

Answer

Amplificar la señal de salida del sensor.

Answer

Convertir la señal de error en una señal analógica.

Question 29

En un sistema de control de sistemas mecánicos, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es CORRECTA?

Accepted Answer

Implica el uso de sensores y actuadores para controlar el comportamiento del sistema.

Answer

No requiere ningún mecanismo de retroalimentación.

Answer

Sólo puede aplicarse a sistemas exclusivamente eléctricos.

Question 30

En un sistema de control de posición, el sensor que mide la posición instantánea del sistema se conoce como:

Accepted Answer

Transductor de posición

Answer

Acelerómetro

Answer

Sensor de velocidad

Answer

Sensor de fuerza

Question 31

En un sistema de control de sistemas mecánicos, el propósito del controlador es:

Accepted Answer

Computar la señal de control en función de la señal de error.

Answer

Convertir la señal de control en una señal analógica.

Answer

Registrar datos de medición para su posterior procesamiento.

Question 32

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa el movimiento de un sistema mecánico de segundo orden?

Accepted Answer

m * d^2x/dt^2 + c * dx/dt + k * x = 0

Answer

m * d^3x/dt^3 + c * d^2x/dt^2 + k * dx/dt = 0

Answer

m * d^4x/dt^4 + c * d^3x/dt^3 + k * d^2x/dt^2 = 0

Answer

m * d^5x/dt^5 + c * d^4x/dt^4 + k * d^3x/dt^3 = 0

Question 33

En un sistema de control de fuerza, ¿cuál es la función del sensor de fuerza?

Accepted Answer

Mide la fuerza aplicada al sistema

Answer

Proporciona retroalimentación de corriente

Answer

Detecta la posición del sistema

Answer

Controla la velocidad del sistema

Question 34

Entre los métodos de diseño de controladores, ¿cuál NO es un método de frecuencia?

Accepted Answer

Lugar geométrico de las raíces

Answer

Diagrama de Bode

Answer

Respuesta en frecuencia

Answer

Criterio de Nyquist

Question 35

¿Qué tipo de sistema mecánico se caracteriza por un movimiento oscilatorio?

Accepted Answer

Oscilador

Answer

Seguidor

Answer

Amortiguador

Question 36

En un sistema de control de fuerza, ¿qué función desempeña el controlador PI?

Accepted Answer

Regula la fuerza aplicada al sistema

Answer

Proporciona retroalimentación de par

Answer

Controla la posición del sistema

Answer

Detecta la velocidad del sistema

Question 37

¿Cuál de las siguientes NO es una propiedad deseable de un sistema de control de sistemas mecánicos?

Accepted Answer

Alta sobreoscilación

Answer

Estabilidad

Answer

Bajo error de estado estable

Answer

Tiempo de respuesta corto

Question 38

Un sistema de control de posición para un robot utiliza un sensor para determinar su posición actual. ¿Qué tipo de sensor se utiliza típicamente en este tipo de sistemas?

Accepted Answer

Encoder

Answer

Sensor de temperatura

Answer

Sensor de fuerza

Answer

Tacómetro

Question 39

Los sistemas de control de fuerza se utilizan para regular la fuerza aplicada por un actuador. ¿Cuál de las siguientes es una aplicación típica de un sistema de control de fuerza?

Accepted Answer

Control de pinzas robóticas

Answer

Control de la posición de un brazo robótico

Answer

Control de la temperatura de un horno

Answer

Control de la velocidad de un motor

Question 40

Un controlador PID se utiliza para ajustar la salida de un sistema de control. ¿Cuál de los siguientes NO es un parámetro de un controlador PID?

Accepted Answer

Frecuencia de corte

Answer

Derivativo (D)

Answer

Integral (I)

Answer

Proporcional (P)

Question 41

En un sistema de control de retroalimentación, que mejora la precisión, ¿qué elemento proporciona información sobre el estado actual del sistema?

Accepted Answer

Sensor

Answer

Planta

Answer

Controlador

Answer

Actuador

Question 42

Un sistema de control de posición mantiene un objeto en una posición deseada. ¿Cuál es el objetivo principal de este tipo de sistema?

Accepted Answer

Minimizar el error entre la posición actual y la posición deseada

Answer

Maximizar la velocidad del objeto

Answer

Minimizar el consumo de energía

Question 43

Para controlar la posición de un brazo robótico, ¿qué tipo de modelo matemático se utiliza normalmente para representar su comportamiento?

Accepted Answer

Modelo dinámico

Answer

Modelo lineal

Answer

Modelo estático

Answer

Modelo no lineal

Question 44

En un sistema de control de posición para un ascensor, ¿qué tipo de controlador se utiliza normalmente?

Accepted Answer

Controlador PID

Answer

Controlador de velocidad

Answer

Controlador de retroalimentación

Answer

Controlador de fuerza