Análisis de Sistemas de Control: Cuestionarios y Ejercicios Interactivos

Question 1

Un sistema de control con una respuesta en frecuencia de fase mínima tendrá:

Accepted Answer

Una respuesta al escalón sin sobreimpulso

Answer

Una respuesta transitoria oscilatoria

Answer

Una respuesta al escalón con sobreimpulso

Answer

Una respuesta en frecuencia no lineal

Question 2

Un sistema de control con una frecuencia de corte alta tendrá:

Accepted Answer

Una respuesta rápida a perturbaciones de alta frecuencia

Answer

Una respuesta lenta a perturbaciones de alta frecuencia

Answer

Una respuesta rápida a perturbaciones de baja frecuencia

Question 3

¿Cuál de los siguientes beneficios aporta el análisis de la función de sensibilidad?

Accepted Answer

Determina la sensibilidad del sistema a las perturbaciones

Answer

Proporciona información sobre la estabilidad del sistema

Answer

Ayuda a diseñar controladores para reducir el error de estado estacionario

Question 4

Un sistema de control lineal invariante en el tiempo se caracteriza por:

Accepted Answer

Una respuesta proporcional a la entrada

Answer

Una ganancia dependiente de la frecuencia

Answer

Un comportamiento variable con el tiempo

Answer

Una respuesta no lineal a la entrada

Question 5

Un sistema de control no lineal se caracteriza por:

Accepted Answer

Tener una función de transferencia que no es lineal

Answer

Ser siempre linealizable

Answer

Tener siempre una respuesta estable

Question 6

El criterio de estabilidad de Nyquist se utiliza para determinar la estabilidad de:

Accepted Answer

Sistemas de lazo cerrado

Answer

Sistemas no lineales

Answer

Sistemas de lazo abierto

Question 7

La ganancia de lazo cerrado de un sistema de control con función de transferencia $G(s)$ y función de retroalimentación $H(s)$ es:

Accepted Answer

$\frac{G(s)}{1+G(s)H(s)}$

Answer

$G(s) - H(s)$

Answer

$G(s) + H(s)$

Answer

$\frac{H(s)}{1+G(s)H(s)}$

Question 8

Un controlador PID es un controlador que:

Accepted Answer

Combina los términos proporcional, integral y derivativo

Answer

Solo tiene un término proporcional

Answer

Solo tiene un término integral

Question 9

El diagrama de Bode es una representación gráfica de:

Accepted Answer

La magnitud y la fase de una función de transferencia en función de la frecuencia

Answer

La respuesta transitoria de un sistema de control

Answer

El lugar geométrico de las raíces de una función de transferencia

Question 10

El criterio de estabilidad de Routh-Hurwitz se utiliza para determinar la estabilidad de:

Accepted Answer

Sistemas lineales constantes

Answer

Sistemas no lineales

Answer

Sistemas con retardo

Answer

Sistemas de lazo cerrado

Question 11

En el análisis de estabilidad de sistemas de control, ¿qué técnica se utiliza para evaluar la estabilidad basándose en los coeficientes de la función de transferencia?

Accepted Answer

Criterio de Routh-Hurwitz

Answer

Transformada de Laplace

Answer

Diagrama de Nyquist

Answer

Análisis de respuesta en frecuencia

Question 12

En el análisis de respuesta en frecuencia, ¿qué parámetro representa la ganancia del sistema a frecuencia cero?

Accepted Answer

Ganancia estática

Answer

Ancho de banda

Answer

Margen de fase

Answer

Frecuencia de corte

Question 13

Un sistema no lineal que presenta múltiples puntos de equilibrio estables se caracteriza por:

Accepted Answer

Histéresis

Answer

Estabilidad absoluta

Answer

Linealidad

Answer

Respuesta en estado estacionario

Question 14

El diagrama de Bode es una representación gráfica de:

Accepted Answer

Ganancia y fase en función de la frecuencia

Answer

Tiempo de subida y tiempo de asentamiento

Answer

Polos y ceros

Answer

Sensibilidad y robustez

Question 15

¿Cuál de las siguientes es una limitación del análisis de sistemas de control lineal?

Accepted Answer

No puede predecir el comportamiento de sistemas no lineales

Answer

Es un método computacionalmente intensivo

Answer

Requiere un modelo matemático preciso del sistema

Question 16

¿Cuál es el objetivo principal del análisis de sistemas de control?

Accepted Answer

Diseñar controladores que mejoren el rendimiento del sistema

Answer

Evaluar la fiabilidad de los componentes del sistema

Answer

Optimizar el consumo de energía del sistema

Question 17

Considera un sistema de control con función de transferencia $G(s) = \frac{K}{s(s+2)(s+4)}$. ¿Cuál es la condición para que el sistema sea estable?

Accepted Answer

K debe ser positivo

Answer

K debe ser negativo

Answer

K debe ser cero

Answer

K debe ser mayor que 2

Question 18

En un sistema de control no lineal, un punto de equilibrio puede ser:

Accepted Answer

Estable, inestable o parcialmente estable

Answer

Siempre estable

Answer

Siempre inestable

Question 19

¿Para qué se utiliza el método del lugar geométrico de las raíces?

Accepted Answer

Analizar la estabilidad de sistemas de control en lazo cerrado

Answer

Determinar la respuesta en frecuencia de sistemas de control

Answer

Diseñar compensadores para sistemas de control

Question 20

¿Cuál es el objetivo del criterio de Nyquist?

Accepted Answer

Determinar la estabilidad de sistemas de control en lazo abierto

Answer

Determinar la respuesta en frecuencia de sistemas de control

Answer

Diseñar compensadores para sistemas de control

Question 21

En un controlador PID, ¿qué parámetro afecta principalmente a la eliminación del error estacionario?

Accepted Answer

Constante integral (Ki)

Answer

Ninguna de las anteriores

Answer

Constante derivativa (Kd)

Answer

Constante proporcional (Kp)

Question 22

¿Para qué se emplea el método de Routh-Hurwitz?

Accepted Answer

Analizar la estabilidad de sistemas de control lineales de orden arbitrario

Answer

Diseñar compensadores para sistemas de control

Answer

Determinar la respuesta en frecuencia de sistemas de control

Question 23

En un sistema de control con retroalimentación negativa, ¿qué sucede con el error estacionario al aumentar la ganancia del controlador?

Accepted Answer

Se reduce

Answer

Aumenta

Answer

Se invierte

Answer

No se ve afectado

Question 24

El tiempo de acomodación de un sistema de control se define como:

Accepted Answer

El tiempo necesario para que la salida permanezca dentro de un porcentaje especificado del valor final

Answer

El tiempo necesario para que la salida alcance su valor máximo

Question 25

¿Qué efecto tiene un compensador de avance en el ancho de banda del sistema?

Accepted Answer

Lo aumenta

Answer

Lo disminuye

Answer

No lo afecta

Answer

Lo invierte

Question 26

Un sistema de control se considera estable cuando:

Accepted Answer

Su salida permanece limitada para cualquier entrada limitada.

Answer

No presenta oscilaciones en su respuesta.

Answer

Su respuesta es siempre una onda sinusoidal.

Question 27

El criterio de estabilidad de Nyquist se basa en el análisis de:

Accepted Answer

El recorrido del lugar de las raíces en el plano complejo.

Answer

La respuesta en frecuencia del sistema.

Answer

Los polos y ceros del sistema.

Question 28

El margen de fase de un sistema de control indica:

Accepted Answer

La cantidad de fase adicional que el sistema puede tolerar antes de volverse inestable.

Answer

La rapidez de respuesta del sistema.

Answer

La frecuencia a la que el sistema es más sensible a las perturbaciones.

Question 29

Un sistema de control no lineal se caracteriza por:

Accepted Answer

Tener una relación no lineal entre la entrada y la salida.

Answer

Ser inherentemente inestable.

Answer

No poder ser analizado con técnicas lineales.

Question 30

El método de linealización se utiliza para:

Accepted Answer

Aproximar el comportamiento de un sistema no lineal alrededor de un punto de operación.

Answer

Convertir un sistema no lineal en un sistema lineal.

Answer

Simular el comportamiento del sistema en tiempo real.

Question 31

El diagrama de bloques de un sistema de control representa:

Accepted Answer

Las interconexiones entre los diferentes componentes del sistema.

Answer

El diagrama de flujo de señales del sistema.

Answer

La respuesta en frecuencia del sistema.

Question 32

Un controlador PID se utiliza para:

Accepted Answer

Ajustar el comportamiento del sistema de control en función de su error.

Answer

Medir la señal de salida del sistema.

Answer

Generar la señal de referencia del sistema.

Question 33

El tiempo de establecimiento de un sistema de control indica:

Accepted Answer

El tiempo que tarda la señal de salida en alcanzar y mantenerse dentro de un rango específico alrededor del valor deseado.

Answer

La frecuencia de las oscilaciones del sistema.

Question 34

Un sistema de control de lazo cerrado se caracteriza por:

Accepted Answer

La señal de salida del sistema se retroalimenta al controlador.

Answer

El sistema es siempre estable.

Answer

La señal de entrada no influye en la salida.

Question 35

En un sistema de control, el sensor se encarga de:

Accepted Answer

Medir la variable que se está controlando.

Answer

Generar la señal de referencia.

Answer

Ejecutar la acción de control.

Answer

Ajustar el comportamiento del sistema.

Question 36

Según el criterio de estabilidad de Nyquist, ¿cómo se determina la estabilidad de un sistema de control?

Accepted Answer

Un sistema es estable si el número de ceros en el semiplano derecho del plano complejo menos el número de polos en el semiplano derecho es igual al número de vueltas en sentido contrario a las agujas del reloj alrededor del punto (-1,0) en el diagrama de Nyquist.

Answer

Un sistema es estable si el diagrama de Nyquist interseca el eje real en el punto (-1,0).

Answer

Un sistema es estable si todos los polos de la función de transferencia están ubicados en el semiplano izquierdo del plano complejo.

Answer

Un sistema es estable si el diagrama de Nyquist no encierra el punto (-1,0).

Question 37

La ecuación característica de un sistema de segundo orden se expresa como:

Accepted Answer

s^2 + 2ζωns + ωn^2 = 0

Answer

s^3 + 2ζωns + 2ωn^2 = 0

Answer

s^2 + 2ζωns + 2ωn^2 = 0

Answer

s^3 + 2ζωns + ωn^2 = 0

Question 38

¿Qué representa el sobreimpulso en la respuesta escalón de un sistema?

Accepted Answer

El porcentaje de sobrepaso por encima del valor final en estado estable.

Answer

El tiempo que tarda el sistema en alcanzar el valor final.

Answer

La frecuencia de oscilación del sistema.

Question 39

¿Cuál de las siguientes NO es una técnica de compensación comúnmente utilizada en sistemas de control?

Accepted Answer

Compensación por retardo

Answer

Compensación por realimentación

Answer

Compensación de plomo-lag

Answer

Compensación por avance

Question 40

Una característica clave de los sistemas no lineales es que:

Accepted Answer

Pueden exhibir comportamientos complejos como bifurcaciones y caos.

Answer

Siempre son estables.

Answer

Tienen una respuesta lineal a todas las entradas.

Question 41

Una de las principales ventajas de un sistema de control realimentado es que:

Accepted Answer

Mejora la precisión y reduce el error del sistema.

Answer

Elimina completamente el ruido del sistema.

Answer

Añade inestabilidad al sistema.

Answer

Aumenta la ganancia del sistema.

Question 42

¿Cuál es el objetivo principal de un controlador PID?

Accepted Answer

Minimizar el error entre la señal de referencia y la señal de salida del sistema.

Answer

Estabilizar un sistema inestable.

Answer

Maximizar la ganancia del sistema.

Question 43

La transformada de Laplace de la función f(t) = e^(-at) es:

Accepted Answer

1 / (s + a)

Answer

a / (s + a)

Answer

a / (s - a)

Answer

(s + a) / a

Question 44

Un sistema de segundo orden con una respuesta transitoria oscilatoria se clasifica como:

Accepted Answer

Subamortiguado

Answer

Sobreamortiguado

Answer

No oscilatorio

Answer

Críticamente amortiguado

Question 45

Un método común para analizar la estabilidad de un sistema no lineal es:

Accepted Answer

El método de Lyapunov

Answer

El criterio de Routh-Hurwitz

Answer

El criterio de Nyquist

Answer

El método del plano de fase