Test de Modelado de Sistemas para Control Automático en Ingeniería Eléctrica

Question 1

¿Qué tipo de modelo utiliza variables de estado para representar el comportamiento del sistema en el tiempo?

Accepted Answer

Modelo de espacio de estados

Answer

Modelo de funciones de transferencia

Answer

Modelo gráfico

Answer

Modelo de ecuaciones algebraicas

Question 2

En un modelo de transferencia, ¿qué representa el denominador?

Accepted Answer

Dinámica del sistema en el dominio de la frecuencia

Answer

Ceros del sistema

Answer

Ganancia estática del sistema

Question 3

Para un sistema de segundo orden, ¿cuál es la ecuación diferencial que lo describe en el dominio del tiempo?

Accepted Answer

y'' + ay' + by = u

Answer

d^2y/dt^2 + ay = bu

Answer

a^2y + by = u

Answer

y' + a = bu

Question 4

En un análisis de Nyquist, ¿cuál de los siguientes diagramas representa la ganancia y la fase del sistema?

Accepted Answer

Diagrama de Nyquist

Answer

Diagrama de Nichols

Answer

Diagrama de Bode

Answer

Diagrama de magnitud

Question 5

¿Cuál es el objetivo de un análisis modal?

Accepted Answer

Determinar las frecuencias naturales y los modos de vibración de un sistema

Answer

Validar un modelo experimental

Answer

Diseñar un controlador para el sistema

Question 6

En un diagrama de bloques, ¿qué representa un integrador?

Accepted Answer

La integral de la señal de entrada

Answer

La multiplicación de la señal de entrada

Answer

La derivada de la señal de entrada

Answer

La resta de la señal de entrada

Question 7

¿Cuál de los siguientes software es de uso común para el modelado y análisis de sistemas de control?

Accepted Answer

Control System Toolbox (MATLAB)

Answer

Microsoft Excel

Answer

AutoCAD

Question 8

¿Cuál de las siguientes es una ventaja de utilizar modelos de espacio de estados en comparación con los modelos de transferencia?

Accepted Answer

Permiten representar la dinámica del sistema de manera más precisa y detallada, incluyendo tanto las interacciones internas como las externas.

Answer

Son más intuitivos de entender y analizar.

Answer

Son más sencillos de obtener experimentalmente.

Question 9

¿Cuál de los siguientes es un método comúnmente utilizado para obtener modelos experimentales de sistemas?

Accepted Answer

Pruebas de respuesta en frecuencia

Answer

Análisis de estabilidad

Answer

Simulación numérica

Question 10

En un modelo de espacio de estados, la matriz A representa:

Accepted Answer

La dinámica interna del sistema, incluyendo la evolución de las variables de estado con el tiempo.

Answer

El comportamiento transitorio del sistema.

Answer

Las entradas al sistema.

Answer

Las salidas del sistema.

Question 11

Un sistema con una constante de tiempo de 2 segundos y una ganancia de 5 se puede clasificar como:

Accepted Answer

Un sistema de primer orden con retraso.

Answer

Un sistema de segundo orden con sobreimpulso.

Answer

Un sistema de tiempo muerto.

Answer

Un sistema no lineal.

Question 12

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa un modelo de sistema no lineal?

Accepted Answer

y = x^3

Answer

y = -3x

Answer

y = x/2

Answer

y = 2x + 1

Question 13

El análisis utilizado para determinar la estabilidad de un sistema de control en el dominio de la frecuencia se conoce como:

Accepted Answer

Análisis de Bode

Answer

Análisis de Fourier

Answer

Análisis numérico

Answer

Análisis del lugar de las raíces

Question 14

En un sistema de control, la variable que se mide y se utiliza para comparar con la referencia se denomina:

Accepted Answer

Variable de realimentación

Answer

Variable de perturbación

Answer

Variable de control

Answer

Variable de referencia

Question 15

¿Cuál es la representación más general del modelo de transferencia?

Accepted Answer

G(s) = N(s)/D(s)

Answer

G(s) = 1/s

Answer

G(s) = K

Answer

G(s) = e^(-sT)

Question 16

En un modelo de espacio de estados, la matriz A representa:

Accepted Answer

La dinámica interna del sistema

Answer

La salida del sistema

Answer

El error del sistema

Answer

La entrada del sistema

Question 17

¿Cuál de los siguientes métodos se utiliza comúnmente para obtener modelos experimentales?

Accepted Answer

Respuesta en frecuencia

Answer

Análisis de circuito

Answer

Modelado matemático

Answer

Simulación numérica

Question 18

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los modelos de espacio de estados es verdadera?

Accepted Answer

Proporcionan una representación interna del sistema

Answer

Son modelos no lineales

Answer

No pueden utilizarse para simulación

Answer

Representan el sistema en el dominio de la frecuencia

Question 19

¿Qué tipo de modelo utiliza ecuaciones diferenciales para describir la dinámica del sistema?

Accepted Answer

Modelo de espacio de estados

Answer

Modelo experimental

Answer

Modelo de transferencia

Answer

Modelo de respuesta en frecuencia

Question 20

En la ecuación de estado x'(t) = Ax(t) + Bu(t) + F, el término F representa:

Accepted Answer

El estado inicial del sistema

Answer

La entrada del sistema

Answer

El error del sistema

Answer

La salida del sistema

Question 21

Un sistema con una función de transferencia G(s) = 1/(s + 1) tendrá una respuesta escalón:

Accepted Answer

Exponencialmente decreciente

Answer

Lineal creciente

Answer

Lineal decreciente

Answer

Exponencialmente creciente

Question 22

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los modelos de transferencia es falsa?

Accepted Answer

Pueden representar sistemas no lineales

Answer

Son útiles para el diseño de controladores

Answer

Son fáciles de analizar

Answer

Pueden obtenerse experimentalmente

Question 23

¿Cuál es el método más común para obtener modelos experimentales?

Accepted Answer

Identificación

Answer

Simulación

Answer

Medición directa

Answer

Análisis teórico

Question 24

La respuesta en frecuencia de un sistema se puede determinar a partir de su:

Accepted Answer

Función de transferencia

Answer

Modelo empírico

Answer

Modelo de espacio de estados

Answer

Modelo físico

Question 25

Un sistema es observable cuando:

Accepted Answer

Su salida proporciona información sobre su estado interno

Answer

Su entrada proporciona información sobre su estado interno

Answer

Su función de transferencia tiene todos sus ceros en el eje real

Question 26

Un sistema es controlable cuando:

Accepted Answer

Puede ser llevado a cualquier estado deseado mediante una entrada adecuada

Answer

Todos sus polos están en el semiplano izquierdo

Answer

Puede ser observado desde cualquier estado

Question 27

Un modelo de transferencia de primer orden se caracteriza por la presencia de:

Accepted Answer

Una constante de tiempo

Answer

Un cero en el origen

Answer

Una ganancia infinita

Answer

Un polo complejo

Question 28

En un modelo de espacio de estados, la matriz A representa:

Accepted Answer

La dinámica interna del sistema

Answer

Las entradas del sistema

Answer

Las condiciones iniciales del sistema

Answer

Las salidas del sistema

Question 29

Un método común para obtener modelos experimentales de sistemas es:

Accepted Answer

Identificación en lazo cerrado

Answer

Análisis de Fourier

Answer

Simulación numérica

Answer

Análisis modal

Question 30

Un sistema LTI con la función de transferencia H(s) = 1/(s+1) posee:

Accepted Answer

Un polo en s = -1

Answer

Una ganancia de 1

Answer

Un tiempo de asentamiento infinito

Answer

Un cero en s = -1

Question 31

El diagrama de bloques de un sistema de control en lazo cerrado incluye:

Accepted Answer

El controlador, la planta y la realimentación

Answer

Solo el controlador y la realimentación

Answer

Solo el controlador y la planta

Answer

Solo la planta y la realimentación

Question 32

La propiedad que asegura que un modelo responde a cambios en la entrada se denomina:

Accepted Answer

Controlabilidad

Answer

Linealidad

Answer

Estabilidad

Answer

Observabilidad

Question 33

Un modelo de espacio de estados no lineal se puede representar mediante:

Accepted Answer

Ecuaciones diferenciales no lineales

Answer

Ecuaciones en diferencias lineales

Answer

Ecuaciones diferenciales lineales

Answer

Funciones de transferencia

Question 34

Para modelar un sistema físico, el primer paso consiste en:

Accepted Answer

Identificar las variables de entrada y salida

Answer

Realizar pruebas experimentales exhaustivas

Answer

Utilizar simuladores de software complejos

Answer

Conocer la teoría subyacente del sistema

Question 35

Cuál de las siguientes opciones NO es un beneficio del modelado de sistemas?

Accepted Answer

Reducción de costos

Answer

Comunicación entre ingenieros

Answer

Optimización del diseño

Answer

Predicción del comportamiento del sistema

Question 36

Un sistema de primer orden con una constante de tiempo de 5 segundos tiene una respuesta escalón con un tiempo de subida aproximado de:

Accepted Answer

5 segundos

Answer

2,5 segundos

Answer

10 segundos

Answer

15 segundos

Question 37

¿Cuál es la principal ventaja de utilizar un modelo de espacio de estados para representar un sistema?

Accepted Answer

Permite analizar sistemas no lineales y variantes en el tiempo.

Answer

Es más sencillo de obtener que un modelo de función de transferencia.

Answer

Solo se puede aplicar a sistemas de un orden menor o igual a dos.

Question 38

Un sistema lineal e invariante en el tiempo se describe mediante la siguiente ecuación diferencial:  
 y''(t) + 3y'(t) + 2y(t) = u(t). 
 ¿Cuál es la función de transferencia del sistema?

Accepted Answer

1 / (s^2 + 3s + 2)

Answer

1 / (s^2 + 2)

Answer

s / (s^2 + 3s + 2)

Answer

(s^2 + 3s + 2) / 1

Question 39

¿Cuál de las siguientes opciones NO es un método común para obtener un modelo experimental de un sistema?

Accepted Answer

Simulación numérica basada en principios físicos.

Answer

Análisis de respuesta en frecuencia.

Answer

Ensayo de respuesta escalón.

Question 40

¿Qué representan los polos de la función de transferencia de un sistema?

Accepted Answer

Las frecuencias naturales del sistema y su estabilidad.

Answer

La ganancia estática del sistema.

Answer

El tiempo de subida del sistema.

Question 41

¿Cuál es la principal diferencia entre un modelo lineal y uno no lineal?

Accepted Answer

Los modelos lineales cumplen con el principio de superposición, mientras que los no lineales no.

Answer

Los modelos no lineales no se pueden representar mediante ecuaciones diferenciales.

Answer

Los modelos lineales solo pueden tener una entrada y una salida.

Question 42

Un sistema tiene la siguiente función de transferencia: G(s) = (s + 2) / (s^2 + 4s + 3). ¿Cuáles son los polos del sistema?

Accepted Answer

-1, -3

Answer

1, 3

Answer

-2

Answer

2

Question 43

Se realiza un ensayo de respuesta escalón a un sistema y se obtiene una respuesta oscilatoria con amplitud decreciente. ¿Qué tipo de sistema se está analizando?

Accepted Answer

Sistema subamortiguado

Answer

Sistema inestable

Answer

Sistema sobreamortiguado

Answer

Sistema críticamente amortiguado

Question 44

¿Cuál es la función principal de un modelo de sistema en el contexto del control automático?

Accepted Answer

Predecir el comportamiento del sistema bajo diferentes condiciones y diseñar controladores.

Answer

Determinar la eficiencia energética del sistema.

Answer

Calcular el costo de producción del sistema.

Question 45

¿Qué información NO se necesita para obtener un modelo de espacio de estados de un sistema?

Accepted Answer

La respuesta en frecuencia del sistema.

Answer

Las variables de estado del sistema.

Answer

Las ecuaciones diferenciales que describen el sistema.

Question 46

Un sistema se considera lineal si cumple con los principios de:

Accepted Answer

Superposición y homogeneidad

Answer

Causalidad y estabilidad

Answer

Linealidad y no linealidad