黔南民族幼儿师范高等专科学校《控制系统》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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黔南民族幼儿师范高等专科学校《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

批阅人

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、假设一个电磁波在真空中传播，其频率为 10^9 Hz ，则该电磁波的波长为：（ ）
A. 0.3 m
B. 3 m
C. 30 m
D. 300 m

2、有一个电力系统，正在规划建设新的输电线路。在选择输电线路的导线截面时，需要考虑多个因素，如电流密度、经济电流密度、机械强度和电晕等。下列关于导线截面选择原则的描述，错误的是（ ）
A. 按照经济电流密度选择导线截面，可以使线路的年运行费用最低
B. 对于大跨越线路，应主要考虑机械强度选择导线截面
C. 为了减少电晕损耗，应选择较大截面的导线
D. 导线截面越大越好，无需考虑其他因素

3、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行滤波。以下哪种滤波器具有较好的通带平坦度和阻带衰减特性？（ ）
A. 低通滤波器
B. 高通滤波器
C. 带通滤波器
D. 带阻滤波器

4、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

5、对于一个集成运放构成的电压比较器，输入电压从-10V变化到10V，参考电压为5V。请问输出电压从低电平跳变到高电平的阈值电压约为多少？（ ）
A. -5V B. 0V C. 5V D. 10V

6、在一个由三极管构成的共基极放大电路中，已知三极管的β = 150，集电极电阻RC = 3kΩ，发射极电阻RE = 1.5kΩ，电源电压VCC = 15V，基极电流IB = 30μA。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的电压增益约为多少？（ ）
A. -75 B. -100 C. 75 D. 100

7、数字电路中的全加器可以进行多位二进制数的加法运算。对于一个 8 位全加器，当两个输入分别为 11111111 和 00000000，低位进位为 1 时，输出结果是什么？（ ）
A. 100000000
B. 01111111
C. 10000000
D. 11111110

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

9、一个 8 位的 D/A 转换器，其满量程输出电压为 5V，若输入的数字量为 10000000，那么输出的模拟电压是多少？（ ）
A. 1.25V B. 2.5V C. 3.75V D. 0.625V

10、在一个由理想运算放大器组成的反相比例运算电路中，输入电压为 1V，反馈电阻 R f 为 100kΩ，输入电阻 R i 为 10kΩ，那么输出电压约为多少？（ ）
A. -10V B. -1V C. 10V D. 1V

11、某数字电路用于将 BCD 码转换为十进制数。当输入的 BCD 码为 01010110 时，经过电路转换后的十进制数输出最有可能是（ ）
A. 56 B. 65 C. 86 D. 68

12、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

13、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的远程监测和控制。以下哪种技术可以实现温度的远程监测和控制？（ ）
A. 传感器技术
B. 通信技术
C. 控制技术
D. 以上都是

14、某集成运放的单位增益带宽为 1MHz，开环增益为 100dB。若要使闭环增益为 20dB，请问该电路的带宽约为多少？（ ）
A. 10kHz B. 20kHz C. 50kHz D. 100kHz

15、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的精确控制。以下哪种控制方法可以实现较好的温度控制效果？（ ）
A. 开环控制
B. 闭环控制
C. 模糊控制
D. 神经网络控制

16、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

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

18、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行功率放大。以下哪种功率放大器具有较高的效率和较低的失真？（ ）
A. 甲类功率放大器
B. 乙类功率放大器
C. 甲乙类功率放大器
D. 丙类功率放大器

19、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

20、有一个电力系统，其输电线路采用架空线路和电缆线路混合的方式。架空线路容易受到外界环境的影响，如雷击、风灾等；电缆线路则具有较高的可靠性，但成本较高。在进行线路规划时，需要综合考虑这些因素。下列关于架空线路和电缆线路选择的原则，错误的是（ ）
A. 在城市中心区域，为了减少对环境的影响，应优先选择电缆线路
B. 在长距离输电中，为了降低成本，应优先选择架空线路
C. 对于重要的负荷，应采用架空线路以提高供电可靠性
D. 在跨越河流、山谷等特殊地段，应根据实际情况选择架空线路或电缆线路

21、在一个数字电子电路中，需要实现数据的存储和读取。以下哪种存储器具有较快的读写速度？（ ）
A. 随机存取存储器（RAM）
B. 只读存储器（ROM）
C. 闪存（Flash）
D. 以上都是

22、某电气控制系统用于控制一个风机的调速，采用了液力耦合器进行调速。若液力耦合器的工作油温度过高，会对调速效果产生什么影响？（ ）
A. 调速范围变小
B. 调速精度降低
C. 无法调速
D. 以上都有可能

23、在一个集成运放构成的窗口比较器中，有两个参考电压分别为 2V 和 4V。当输入电压从 0 逐渐增加时，输出电压发生翻转的阈值电压分别约为多少？（ ）
A. 2V 和 4V
B. 1V 和 3V
C. 3V 和 1V
D. 4V 和 2V

24、在一个RC低通滤波电路中，电阻为30kΩ，电容为0.05μF，输入信号的频率为200Hz，那么该电路的输出电压与输入电压的比值约为多少？（ ）
A. 0.866 B. 0.707 C. 0.5 D. 0.25

25、某电气控制系统中，有一个由多个行程开关组成的位置控制电路。其中一个行程开关的触点粘连，无法正常断开，会对设备的运行产生什么影响？（ ）
A. 设备超程运行
B. 设备停止运行
C. 设备运行速度改变
D. 设备运行方向改变

26、在一个由触发器和逻辑门组成的时序电路中，若触发器的时钟信号存在抖动，可能会对电路的工作产生什么影响？（ ）
A. 输出不稳定 B. 功能错误 C. 速度下降 D. 以上都有可能

27、在一个电气设备的调速系统中，采用了闭环控制。闭环控制通过反馈实际输出值与设定值进行比较，从而调整控制量，使输出值更接近设定值。与开环控制相比，闭环控制具有更高的控制精度和稳定性，但也存在一些问题。以下关于闭环控制的描述，错误的是（ ）
A. 系统结构复杂，成本较高
B. 对反馈环节的精度要求高
C. 可能会出现系统振荡
D. 适用于对控制精度要求不高的场合

28、某工厂的电气控制系统中使用了 PLC（可编程逻辑控制器）进行自动化控制。在一个生产流程中，需要根据多个传感器的信号来控制一系列执行机构的动作。当其中一个传感器发生故障时，PLC 能够自动切换到备用控制模式，以保证生产继续进行。以下关于这种 PLC 控制的说法，正确的是（ ）
A. 降低了系统的稳定性
B. 增加了系统的维护成本
C. 提高了系统的容错能力
D. 减少了系统的控制精度

29、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

30、一个电气控制系统中，有一个由时间继电器控制的延时启动电路。设定时间继电器的延时时间为 5 秒，当输入信号接通后，经过 8 秒电动机仍未启动，可能的故障原因是？（ ）
A. 时间继电器损坏
B. 电动机故障
C. 控制线路断路
D. 以上都有可能

31、在一个电力系统中，需要对电力电缆进行故障检测和定位。以下哪种方法不是电力电缆故障检测和定位的常用方法？（ ）
A. 电桥法
B. 脉冲反射法
C. 音频感应法
D. 颜色识别法

32、电气控制中，常常需要对信号进行放大。运算放大器是一种常用的信号放大器件，具有高增益、高输入阻抗等特点。在使用运算放大器时，需要合理设置外部电路参数。以下关于运算放大器使用的描述，错误的是（ ）
A. 可以构成反相放大器和同相放大器
B. 输出电压不会超过电源电压
C. 不需要考虑输入信号的频率
D. 失调电压和温漂会影响放大精度

33、假设在一个均匀电场中，有一个带电量为 q 的点电荷以速度 v 运动。已知电场强度为 E，若电荷的速度增大为原来的 2 倍，同时电场强度减小为原来的一半，电荷所受的电场力变为：（ ）
A. F/2
B. F
C. 2F
D. 4F

34、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

35、在一个电力系统中，需要对电力电缆进行敷设和安装。以下哪种敷设方式是最常用的？（ ）
A. 直埋敷设
B. 电缆桥架敷设
C. 电缆沟敷设
D. 以上都是

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、在数字系统的设计过程中，需要考虑的性能指标包括（ ）
A. 速度
B. 功耗
C. 成本
D. 可扩展性

2、在数字电路的低功耗设计中，以下哪些策略是可行的？（ ）
A. 动态电压频率调整 B. 电源门控 C. 体偏置技术 D. 睡眠模式

3、直流电机的电枢反应对电机的运行有哪些影响？
A. 使气隙磁场发生畸变
B. 对主磁场起去磁作用
C. 引起换向困难
D. 增加电磁转矩

4、在电力电子变换器中，以下哪些控制方法可以实现输出电压的稳定？（ ）
A. 脉冲宽度调制（PWM）
B. 频率调制
C. 电压反馈控制
D. 电流反馈控制

5、在三相异步电动机的正反转控制电路中，为了避免相间短路，通常采取哪些措施？
A. 采用接触器联锁
B. 采用按钮联锁
C. 采用机械联锁
D. 采用时间继电器延时

6、以下属于数字电路中的数据选择器功能的有（ ）
A. 从多个输入数据中选择一个输出
B. 实现逻辑函数的功能
C. 改变数据的传输方向
D. 对输入数据进行排序

7、在数字电路的时序分析中，以下哪些概念是重要的？（ ）
A. 建立时间
B. 保持时间
C. 传播延迟
D. 时钟偏移

8、在大规模集成电路（VLSI）设计中，以下哪些设计方法是常用的？（ ）
A. 自顶向下设计
B. 自底向上设计
C. 基于 IP 核的设计
D. 软硬件协同设计

9、在电力系统的规划中，以下哪些因素会影响线路的选型？（ ）
A. 输送容量
B. 线路长度
C. 环境条件
D. 投资成本

10、电气控制系统中，提高功率因数的方法有哪些？
A. 并联电容器
B. 采用同步电机
C. 合理选择电机容量
D. 减少轻载运行

三、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）阐述电气控制系统中电源模块的选择要点。

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）推导在均匀外电场中电介质的极化强度与电场的关系。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）一个工业园区的分布式能源系统在运行中出现了能源供应不足的情况。分析原因，如设备故障、能源需求增加等，并提出解决措施。

2、（本题10分）某科研实验室的精密仪器在运行时受到电磁干扰，影响实验数据的准确性。经过对实验室的电磁环境、仪器布线和屏蔽措施的评估，发现了一些导致电磁干扰的因素。请详细分析这些因素，并提出减少电磁干扰的具体方案，包括优化布线、加强屏蔽和改善电磁环境等。

3、（本题10分）某电动汽车的电池管理系统显示电池剩余电量不准确，影响了车辆的续航里程估计。请分析可能的原因，如电池老化、充放电不均衡、传感器故障等，并提出提高电池剩余电量估算精度的方法，如采用更精确的电池模型、均衡充电技术、定期校准传感器等。

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