安徽工业职业技术学院《计算机控制系统》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

装订线

安徽工业职业技术学院
《计算机控制系统》2023-2024学年第一学期期末试卷

院(系)_______ 班级_______ 学号_______ 姓名_______

题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共35个小题，每小题1分，共35分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、在数字电路设计中，需要考虑功耗问题。以下哪种因素对数字电路的功耗影响最大？（ ）
A. 逻辑门的类型
B. 时钟频率
C. 电路的规模
D. 输入信号的频率

2、在一个电气控制系统中，有一台三相异步电动机，其额定功率为 10kW，额定电压为 380V，额定电流为 20A。现采用星三角降压启动方式，启动时电动机绕组接成星形，启动电流为直接启动电流的 1/3。那么直接启动时的电流大约是多少？（ ）
A. 20A
B. 40A
C. 60A
D. 80A

3、在一个集成运放构成的正弦波振荡电路中，若要增大振荡频率，可以：（ ）
A. 增大选频网络的电容
B. 增大选频网络的电感
C. 减小选频网络的电阻
D. 减小选频网络的电容

4、在一个数字系统中，使用 PAL（可编程阵列逻辑）实现一个 4 输入、2 输出的逻辑函数，若输入信号分别为 A、B、C、D，输出为 Y1 和 Y2 ，逻辑函数为 Y1 = A·B + C·D ，Y2 = A⊕B ，那么 PAL 的编程应该如何进行？（ ）
A. 按照特定的编程规则
B. 无法通过 PAL 实现
C. 编程方式取决于其他因素
D. 以上都不对

5、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为 500Ω，后级的输入电阻为 5kΩ，若前级的电压增益为 20，后级的电压增益为 50，那么总的电压增益约为多少？（ ）
A. 100 B. 500 C. 1000 D. 5000

6、某反馈放大电路的开环增益 A = 1000，反馈系数 F = 0.009。若要使闭环增益 A f 稳定在 100，请问该反馈是何种类型，以及其深度反馈系数约为多少？（ ）
A. 电压串联负反馈，11
B. 电压串联负反馈，10
C. 电流并联负反馈，11
D. 电流并联负反馈，10

7、在一个电力系统中，需要对继电保护装置进行校验和调试。以下哪个项目不是继电保护装置校验和调试的内容？（ ）
A. 动作电流校验
B. 动作时间校验
C. 灵敏度校验
D. 设备外观检查

8、某地区的电力系统中，有一座大型火电厂和一座小型水电站。火电厂的发电成本主要取决于燃料价格和机组效率，而水电站的发电成本主要取决于水资源的利用情况和机组维护成本。在电力市场环境下，当燃料价格上涨时，下列关于这两座电厂发电策略的调整，合理的是（ ）
A. 火电厂减少发电量，水电站增加发电量
B. 火电厂增加发电量，水电站减少发电量
C. 火电厂和水电站的发电量都不变
D. 火电厂和水电站的发电量都增加

9、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的散热问题。以下哪个措施可以有效地提高电路的散热性能？（ ）
A. 使用散热片
B. 优化电路布局
C. 降低电路工作温度
D. 提高电路的工作效率

10、在一个电气自动化系统中，使用了 PLC 和触摸屏进行控制和监控。触摸屏可以显示系统的运行状态、参数设置等信息，并接收操作人员的输入。PLC 则负责执行控制逻辑。以下关于 PLC 与触摸屏通信的描述，正确的是（ ）
A. 通信协议通常由触摸屏厂家确定
B. 通信速度对系统性能影响不大
C. 可以通过无线方式进行通信
D. 通信线路的长度没有限制

11、在某电气控制系统中，需要对一个交流电机进行正反转控制，并要求在正反转切换时进行电气互锁。若互锁电路失效，可能会导致什么后果？（ ）
A. 电机无法启动
B. 电机烧毁
C. 控制电路短路
D. 以上都有可能

12、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行均衡处理。以下哪种电子元件可以用于实现音频均衡？（ ）
A. 电容
B. 电感
C. 电阻
D. 运算放大器

13、有一个数字电路用于判断输入的 7 位二进制数是否能被 5 整除。当输入为 1011010 时，电路输出为 0 ，表示不能被 5 整除。若输入变为 1101001 ，那么电路的输出最可能是（ ）
A. 0 B. 1 C. 无法确定 D. 以上选项均错误

14、在一个数字电路中，使用了多个计数器来实现特定的功能。其中一个 4 位二进制计数器的初始值为 0000 ，时钟脉冲的频率为 1 kHz 。经过 5 秒钟后，该计数器的值最有可能是（ ）
A. 0101 B. 1001 C. 1100 D. 1010

15、在一个由理想运算放大器组成的反相比例运算电路中，反馈电阻为 100kΩ，输入电阻为 10kΩ，输入电压为 1V，则输出电压为：（ ）
A. -10V
B. 10V
C. -1V
D. 1V

16、在一个差分放大电路中，两输入端的信号分别为 u i1 = 10mV，u i2 = 6mV，差模增益 A d = 50，共模抑制比 K CMR = 1000。请问输出电压 u o 约为多少？（ ）
A. 200mV B. 220mV C. 400mV D. 440mV

17、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电子元件可以用于电机的正反转控制？（ ）
A. 继电器
B. 接触器
C. 三极管
D. 二极管

18、已知一个集成稳压器的输入电压为 18V，输出电压为 12V，最大输出电流为 1.5A。若负载电阻为 10Ω，请问该稳压器是否能正常工作？（ ）
A. 能，输出功率足够
B. 能，输出电流未超过最大值
C. 不能，输出功率不足
D. 不能，输出电流超过最大值

19、在一个数字电路实验中，需要观察信号的逻辑关系。以下哪种仪器最适合用于这个目的？（ ）
A. 示波器
B. 万用表
C. 逻辑分析仪
D. 频率计

20、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气火灾隐患进行监测和预警。以下哪个参数不是电气火灾监控系统的监测参数？（ ）
A. 电流
B. 电压
C. 功率
D. 温度

21、在电力系统的无功功率平衡中，无功电源包括同步发电机、同步调相机、并联电容器和静止无功补偿器等。下列关于这些无功电源特点的描述，错误的是（ ）
A. 同步发电机既能发出有功功率，也能发出无功功率
B. 同步调相机只能发出无功功率，不能吸收无功功率
C. 并联电容器输出的无功功率与电压平方成正比
D. 静止无功补偿器响应速度快，能够平滑调节无功输出

22、在一个电气控制系统的故障诊断中，需要对各种故障现象进行分析和判断。可以采用直观检查、仪器测量、故障代码读取等方法。直观检查可以快速发现一些明显的故障，仪器测量能够准确获取电气参数，故障代码读取则依赖于系统的自诊断功能。以下关于故障诊断方法的描述，错误的是（ ）
A. 应综合使用多种方法进行故障诊断
B. 故障代码读取是最准确可靠的诊断方法
C. 仪器测量需要专业的设备和技术人员
D. 直观检查在某些情况下可以快速定位故障

23、在一个由三极管组成的基本共射放大电路中，已知三极管的饱和电流ICS = 2mA，基极电流IB = 40μA，集电极电阻RC = 2kΩ，电源电压VCC = 10V。假设三极管处于放大状态，请问该电路的输出电压动态范围约为多少？（ ）
A. 0 - 4V B. 2 - 6V C. 4 - 8V D. 6 - 10V

24、有一个由移位寄存器构成的串行 - 并行数据转换电路，若要将串行输入的 8 位数据转换为并行输出，需要多少个时钟脉冲？（ ）
A. 8 B. 16 C. 4 D. 不一定

25、在一个 LC 并联谐振电路中，当外加信号频率等于谐振频率时，电路的阻抗呈现为：（ ）
A. 纯电阻，且阻值最大
B. 纯电阻，且阻值最小
C. 电容性
D. 电感性

26、在一个电力变压器中，一次绕组匝数为 1000 匝，二次绕组匝数为 200 匝，一次绕组接在 220V 的交流电源上。若忽略变压器的内部损耗，当二次绕组输出电流为 10A 时，一次绕组的输入电流约为（ ）
A. 2A B. 5A C. 20A D. 50A

27、在一个直流电源中，桥式整流电路的输出电压平均值为25V，若每个二极管的导通压降为0.7V，那么输入交流电压的有效值约为多少？（ ）
A. 21V B. 23V C. 25V D. 27V

28、在一个电气设备的控制系统中，使用了步进电机作为执行机构。步进电机通过输入脉冲信号来控制转动角度和速度。与普通电机相比，步进电机具有定位精度高、控制简单等优点，但也存在一些局限性。以下关于步进电机的描述，错误的是（ ）
A. 转速与脉冲频率成正比
B. 不适合高速连续运转
C. 过载能力强，可承受较大负载
D. 一般需要专门的驱动电路

29、对于一个由三极管构成的射极跟随器，已知三极管的β = 80，基极电流 I B = 20μA，集电极电阻 R C = 1kΩ，电源电压 V CC = 12V，发射极电阻 R E = 1kΩ。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的输出电阻约为多少？（ ）
A. 10Ω B. 20Ω C. 50Ω D. 100Ω

30、有一个无限大的导电平面，上方存在垂直于平面的均匀磁场 B 。一个带电粒子在平面上方平行于平面运动，速度为 v 。若粒子电荷量为 q ，质量为 m ，则粒子运动的轨迹为：（ ）
A. 直线
B. 抛物线
C. 圆
D. 椭圆

31、在一个电子电路的设计中，需要考虑电磁兼容性（EMC）问题。以下哪个措施可以有效地提高电路的电磁兼容性？（ ）
A. 使用屏蔽罩
B. 合理布局电路
C. 选择合适的电子元件
D. 以上都是

32、在一个由三极管构成的放大电路中，若静态工作点设置过高，可能会出现的失真类型是：（ ）
A. 饱和失真
B. 截止失真
C. 交越失真
D. 线性失真

33、在某电气控制系统中，采用了智能仪表来显示和记录各种参数。智能仪表突然黑屏，但系统其他部分仍正常工作。可能的原因是？（ ）
A. 仪表电源故障
B. 仪表显示屏损坏
C. 仪表内部电路故障
D. 以上都有可能

34、对于一个静电场，其电势满足拉普拉斯方程 ∇^2φ = 0 。已知在一个二维平面上，电势 φ = x^2 - y^2 ，则在点 (1, 1) 处的电场强度的 x 分量为：（ ）
A. -2
B. 2
C. 0
D. 4

35、在一个复杂的电气控制系统中，包含了多个电动机和各种控制元件。其中一台电动机采用了变频器调速控制，变频器的输出频率为 50Hz 时，电动机转速为 1450r/min。若要将电动机转速提高到 1750r/min，变频器的输出频率应调整为多少？（假设电动机为 4 极）（ ）
A. 60Hz
B. 70Hz
C. 80Hz
D. 90Hz

二、多选题（本大题共10小题，每小题2分，共20分．有多个选项是符合题目要求的．）
1、在电力电子设备的控制中，以下哪些技术可以实现精确的控制？（ ）
A. 数字信号处理技术
B. 模糊控制技术
C. 神经网络控制技术
D. 传统的 PID 控制技术

2、在数字通信系统中，以下哪些编码方式常用于提高传输效率？（ ）
A. 曼彻斯特编码
B. 差分曼彻斯特编码
C. 4B/5B 编码
D. 8B/10B 编码

3、在电力系统的节能措施中，以下哪些方法可以降低损耗？（ ）
A. 优化电网结构
B. 提高设备效率
C. 合理安排负荷
D. 采用节能设备

4、在电力系统的继电保护中，以下哪些因素会影响保护装置的动作准确性？（ ）
A. 故障类型
B. 故障位置
C. 系统运行方式
D. 保护装置的整定值

5、在电子系统的电磁兼容性（EMC）设计中，以下哪些措施是有效的？（ ）
A. 滤波
B. 接地
C. 屏蔽
D. 隔离

6、对于电力系统的电压调整，可采取的措施有（ ）
A. 改变变压器分接头
B. 投切无功补偿设备
C. 调整发电机的励磁电流
D. 改变输电线路的参数

7、以下属于电力系统通信方式的有（ ）
A. 光纤通信
B. 微波通信
C. 卫星通信
D. 电力线载波通信

8、在模拟乘法器的应用中，以下哪些电路可以实现？（ ）
A. 乘法运算 B. 除法运算 C. 平方运算 D. 平方根运算

9、电力系统的稳定性包括（ ）
A. 功角稳定
B. 电压稳定
C. 频率稳定
D. 暂态稳定

10、以下关于电磁波在金属中的传播，正确的有（ ）
A. 存在趋肤效应 B. 电磁波会迅速衰减 C. 电流主要分布在表面 D. 频率越高，穿透深度越大

三、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）推导磁介质中磁场的安培环路定理。

2、（本题5分）阐述电磁波在周期结构中的布拉格散射现象。

3、（本题5分）阐述电气控制系统中冗余设计的概念和实现方式。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）一座大型商场的照明系统耗电量大，且存在能源浪费现象。分析照明系统的问题所在，如灯具选择不合理、控制方式落后等，并提出节能优化方案。

2、（本题10分）某地区的风力发电场与电网的连接存在稳定性问题。请分析可能的原因，如风速变化、电网故障、风机控制策略不当等，并提出提高风力发电场与电网连接稳定性的措施。

3、（本题10分）一个工业自动化生产线的机器人视觉系统需要实现高精度的物体识别和定位。请分析如何进行机器人视觉系统的设计，包括相机选型、图像处理算法、系统集成等方面，并说明在实际应用中应注意的问题。

第8页，共8页