武汉纺织大学《PLC课程设计》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

装订线

武汉纺织大学
《PLC课程设计》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15个小题，每小题1分，共15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、在一个电气控制系统中，有一个由电容和电感组成的串联谐振电路。当电源频率等于谐振频率时，电路中的电流会如何变化？（ ）
A. 达到最大值
B. 达到最小值
C. 不变
D. 先增大后减小

2、在一个集成运放构成的高通滤波电路中，若减小电阻的值，其截止频率将：（ ）
A. 升高
B. 降低
C. 不变
D. 先降低后升高

3、在一个数字系统中，使用锁存器来存储数据，若锁存器的使能信号在数据变化期间发生跳变，可能会导致什么问题？（ ）
A. 数据丢失 B. 数据错误 C. 电路故障 D. 以上都有可能

4、在一个电气设备的控制系统中，使用了变频器来调节电机的转速。变频器通过改变电源的频率来实现对电机转速的精确控制。当负载发生变化时，变频器能够自动调整输出频率，以使电机保持稳定的运行状态。关于这种变频器控制方式，以下说法错误的是（ ）
A. 可以实现节能运行
B. 会增加电机的损耗
C. 能够提高设备的运行效率
D. 适用于对转速有精确要求的场合

5、某电气控制系统用于控制一个自动化生产线的输送装置，输送装置的速度通过变频器调节。在运行过程中，变频器显示过流故障，可能的原因是？（ ）
A. 电机短路
B. 负载过大
C. 变频器参数设置错误
D. 以上都有可能

6、在一个大型的电气自动化生产线上，采用了分布式控制系统（DCS）进行集中管理和分散控制。各个控制节点通过网络连接，实现数据的实时传输和共享。当网络出现故障时，系统能够自动切换到本地控制模式，以保证生产的连续性。以下关于这种 DCS 系统的特点，错误的是（ ）
A. 扩展性强，易于升级
B. 对网络依赖性高
C. 控制精度高，响应迅速
D. 成本较低，适合小型生产

7、数字电路中的比较器可以比较不同位数的二进制数。对于一个 16 位比较器，当两个输入分别为 1111111111111111 和 0000000000000000 时，输出结果是什么？（ ）
A. 相等
B. 大于
C. 小于
D. 不确定

8、对于一个由计数器和译码器组成的数字系统，若计数器的计数范围是 0 - 9，译码器的输入为计数器的输出，那么译码器需要多少个输出端？（ ）
A. 4 B. 8 C. 10 D. 16

9、一个单相桥式整流电容滤波电路，输入交流电压的有效值为12V，负载电阻为2kΩ，电容为220μF。请问输出电压的平均值约为多少？（ ）
A. 10.8V B. 13.2V C. 15.6V D. 18V

10、对于一个差分放大电路，若两个输入端分别输入大小相等、极性相反的信号，这种输入方式被称为：（ ）
A. 共模输入
B. 差模输入
C. 正反馈输入
D. 负反馈输入

11、在一个由理想运放组成的同相滞回比较器中，参考电压VREF1 = 4V，VREF2 = 8V，反馈电阻为50kΩ，电阻为100kΩ。当输入电压从0逐渐增大时，输出电压发生翻转的阈值电压约为多少？（ ）
A. 4V和8V B. 2V和6V C. 6V和2V D. 8V和4V

12、在一个电气控制系统中，使用了一个电流互感器来测量大电流。电流互感器的变比为 100:5，测量仪表显示的电流为 2A，实际电流是多少？（ ）
A. 20A
B. 40A
C. 200A
D. 400A

13、对于一个 RC 桥式正弦波振荡电路，已知 R = 10kΩ，C = 0.01μF，若要起振，放大器的电压增益至少应为多少？（ ）
A. 1/3 B. 1/2 C. 3 D. 2

14、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

15、在一个由理想运放构成的减法运算电路中，两个输入电压分别为 2V 和 1V，对应的输入电阻均为 10kΩ，反馈电阻为 20kΩ，那么输出电压约为多少？（ ）
A. 1V B. 2V C. 3V D. 4V

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、在电力系统的无功优化中，目标函数通常包括（ ）
A. 网损最小
B. 投资成本最低
C. 电压质量最优
D. 无功补偿设备安装量最少

2、在电力系统的自动化系统中，以下哪些通信协议是常用的？（ ）
A. Modbus
B. Profibus
C. IEC 61850
D. DNP3

3、以下关于电力系统自动化的描述，正确的是（ ）
A. 包括调度自动化、变电站自动化等
B. 可以提高电力系统的运行可靠性
C. 依赖于计算机技术和通信技术
D. 能够实现对电力系统的实时监控和控制

4、在数字电路的设计流程中，包括（ ）
A. 需求分析
B. 方案设计
C. 电路实现
D. 测试和验证

5、在集成运放的应用电路中，以下哪些可以用于实现信号的转换？（ ）
A. 电压-电流转换 B. 电流-电压转换 C. 交流-直流转换 D. 数字-模拟转换

6、在数字电路设计中，为了提高电路的可靠性，可以采取的措施有（ ）
A. 增加冗余设计
B. 采用纠错编码技术
C. 进行严格的测试和筛选
D. 优化电路布局和布线

7、以下电力电子器件中，可用于直流变换的有（ ）
A. 晶闸管
B. 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）
C. 电力场效应管（MOSFET）
D. 门极可关断晶闸管（GTO）

8、电力系统中的储能技术应用场景包括（ ）
A. 削峰填谷
B. 提高电能质量
C. 提供备用电源
D. 改善电网稳定性

9、在功率放大器的散热设计中，以下哪些因素需要考虑？（ ）
A. 功率管的功耗 B. 散热器的材料和面积 C. 环境温度 D. 通风条件

10、电力系统中的谐波源主要有（ ）
A. 电力电子设备
B. 电弧炉
C. 变压器的铁芯饱和
D. 异步电动机

三、分析题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）某工厂的电机驱动系统在运行过程中出现了过热现象。请分析可能的原因，如电机负载过大、散热不良、电机故障等，并提出解决电机过热问题的方法。

2、（本题5分）一个工业园区的污水处理厂电气控制系统出现故障，导致污水处理流程中断。经过对控制系统硬件、软件和传感器的检查，发现了一些导致故障的原因。请详细分析这些原因，并提出修复电气控制系统和建立应急处理机制的具体措施，以确保污水处理厂的正常运行。

3、（本题5分）电力系统中的无功优化对于提高电能质量和系统效率至关重要。请分析无功优化的方法和技术，讨论如何实现无功优化。

4、（本题5分）一个智能电网的通信系统需要实现高速、可靠的数据传输。请分析智能电网通信系统的关键技术和架构，包括光纤通信、无线通信、通信协议等方面，并说明在实际应用中应注意的问题。

5、（本题5分）电力系统中的负荷预测对于电力调度和规划至关重要。请分析负荷预测的方法和技术，讨论如何提高负荷预测的准确性。

四、简答题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）解释电磁辐射的条件和辐射功率的计算方法。

2、（本题10分）分析图中所示的同步时序电路，求出其驱动方程、状态方程和输出方程。

3、（本题10分）阐述电力变压器的工作原理和主要结构部件。

4、（本题10分）简述电力系统中的电力项目投资评估的方法和指标。

第6页，共6页