哈爾濱信息工程學院《自動控制系統(tǒng)設(shè)計與實踐》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《自動控制系統(tǒng)設(shè)計與實踐》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在一個電子設(shè)備的控制系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)對電機的精確控制。以下哪種電子元件可以用于電機的速度控制？（）A.電位器B.編碼器C.驅(qū)動器D.傳感器2、考慮一個時變電磁場，其電場強度E和磁場強度H滿足波動方程。若電場強度的表達式為E=E0cos(kx-ωt)，則磁場強度H的表達式為（真空磁導(dǎo)率為μ0，真空介電常數(shù)為ε0）：（）A.H=(E0/c)cos(kx-ωt+π/2)B.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt+π/2)C.H=(E0/c)cos(kx-ωt)D.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)3、在一個差分放大電路中，兩輸入端的信號分別為ui1=8mV，ui2=4mV，差模增益Ad=80，共模抑制比KCMR=800。請問輸出電壓uo約為多少？（）A.320mVB.360mVC.400mVD.440mV4、在某電氣控制系統(tǒng)中，采用了觸摸屏作為人機界面，用于監(jiān)控和操作設(shè)備。觸摸屏突然出現(xiàn)觸摸無反應(yīng)的情況，但設(shè)備仍在正常運行。以下哪種原因可能性最大？（）A.觸摸屏驅(qū)動程序故障B.控制系統(tǒng)通訊故障C.觸摸屏硬件損壞D.電源故障5、在一個由與門、或門和非門構(gòu)成的數(shù)字電路中，已知輸入信號A=0，B=1，C=0時，輸出為1。若將輸入信號A改為1，B改為0，C保持不變，那么新的輸出結(jié)果最有可能是（）A.0B.1C.取決于其他因素D.無法判斷6、有一個復(fù)雜的電力網(wǎng)絡(luò)，包含多個電源和負載，其中有一個節(jié)點的注入電流之和為5A，流出電流之和為3A。根據(jù)基爾霍夫電流定律，該節(jié)點與外部電路相連的支路中，電流的大小和方向應(yīng)為（）A.2A，流入節(jié)點B.2A，流出節(jié)點C.8A，流入節(jié)點D.8A，流出節(jié)點7、在一個電子設(shè)備的電源電路中，需要防止過壓和過流。以下哪種電子元件可以用于防止過壓和過流？（）A.壓敏電阻B.保險絲C.二極管D.三極管8、假設(shè)在一個均勻電場中，有一個帶電量為q的點電荷以速度v運動。已知電場強度為E，若電荷的速度增大為原來的2倍，同時電場強度減小為原來的一半，電荷所受的電場力變?yōu)椋海ǎ〢.F/2B.FC.2FD.4F9、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電力電纜進行敷設(shè)和安裝。以下哪種敷設(shè)方式是最常用的？（）A.直埋敷設(shè)B.電纜橋架敷設(shè)C.電纜溝敷設(shè)D.以上都是10、在一個電氣設(shè)備的調(diào)速系統(tǒng)中，采用了閉環(huán)控制。閉環(huán)控制通過反饋實際輸出值與設(shè)定值進行比較，從而調(diào)整控制量，使輸出值更接近設(shè)定值。與開環(huán)控制相比，閉環(huán)控制具有更高的控制精度和穩(wěn)定性，但也存在一些問題。以下關(guān)于閉環(huán)控制的描述，錯誤的是（）A.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高B.對反饋環(huán)節(jié)的精度要求高C.可能會出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩D.適用于對控制精度要求不高的場合11、在一個無線通信設(shè)備中，需要對信號進行放大和處理。以下哪種電子元件通常被用于信號放大？（）A.電阻B.電容C.電感D.晶體管12、在電磁波的輻射中，一個電偶極子的電偶極矩隨時間作簡諧變化，其頻率為f。則輻射出的電磁波的波長為：（）A.c/fB.2πc/fC.c/(2πf)D.2πc/(f^2)13、在一個由三極管構(gòu)成的放大電路中，若輸出電阻增大，而其他參數(shù)不變，以下關(guān)于其性能變化的描述，正確的是：（）A.帶負載能力增強B.帶負載能力減弱C.電壓放大倍數(shù)增大D.電壓放大倍數(shù)減小14、數(shù)字電路中的觸發(fā)器可以存儲數(shù)據(jù)。對于一個JK觸發(fā)器，當J=1，K=1時，在時鐘上升沿到來時，觸發(fā)器的狀態(tài)會如何變化？（）A.翻轉(zhuǎn)B.保持不變C.置為高電平D.置為低電平15、在一個數(shù)字系統(tǒng)中，需要對數(shù)據(jù)進行存儲。以下哪種存儲器件具有非易失性、可擦寫的特點？（）A.靜態(tài)隨機存取存儲器（SRAM）B.動態(tài)隨機存取存儲器（DRAM）C.只讀存儲器（ROM）D.閃存（Flash）16、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一個自動化生產(chǎn)線的輸送裝置，輸送裝置的速度通過變頻器調(diào)節(jié)。在運行過程中，變頻器顯示過流故障，可能的原因是？（）A.電機短路B.負載過大C.變頻器參數(shù)設(shè)置錯誤D.以上都有可能17、某反饋放大電路，其開環(huán)增益為500，反饋系數(shù)為0.01。若要使閉環(huán)增益穩(wěn)定在50，請問此反饋屬于何種類型，且反饋深度約為多少？（）A.電壓串聯(lián)負反饋，11B.電壓串聯(lián)負反饋，10C.電流并聯(lián)負反饋，11D.電流并聯(lián)負反饋，1018、數(shù)字電路中的譯碼器可以將輸入的二進制代碼轉(zhuǎn)換為特定的輸出信號。對于一個3線-8線譯碼器，當輸入代碼為全零時，會有幾個輸出為高電平？（）A.0個B.1個C.7個D.8個19、在一個電子設(shè)備的控制系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)對溫度的精確控制。以下哪種控制方法可以實現(xiàn)較好的溫度控制效果？（）A.開環(huán)控制B.閉環(huán)控制C.模糊控制D.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制20、在一個智能建筑的電氣工程中，需要實現(xiàn)對燈光、空調(diào)等設(shè)備的自動化控制。以下哪種通信協(xié)議最適合用于這種場景？（）A.ModbusB.CANC.ZigBeeD.RS48521、在一個直流電源中，橋式整流電路的輸出電壓平均值為25V，若每個二極管的導(dǎo)通壓降為0.7V，那么輸入交流電壓的有效值約為多少？（）A.21VB.23VC.25VD.27V22、對于一個差分放大電路，若其差模增益為50，共模增益為0.1，則共模抑制比為：（）A.500B.50C.5000D.523、對于一個功率放大電路，在輸出功率相同的情況下，乙類功放的效率比甲類功放：（）A.低B.高C.相同D.無法確定24、在電力系統(tǒng)的短路計算中，通常采用標幺值進行計算。標幺值的定義是實際值與基準值的比值。若選取基準容量為100MVA，基準電壓為平均額定電壓，一臺變壓器的額定容量為50MVA，短路電壓百分數(shù)為10%。則該變壓器電抗的標幺值約為（）A.0.2B.0.1C.0.4D.0.525、在一個電氣控制系統(tǒng)中，使用了一個霍爾傳感器來檢測磁場強度。若霍爾傳感器的靈敏度降低，會對測量結(jié)果產(chǎn)生什么影響？（）A.測量值偏小B.測量值偏大C.測量值不變D.測量結(jié)果不穩(wěn)定二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個選項是符合題目要求的．）1、在集成運放的調(diào)零電路中，以下哪些方法可以實現(xiàn)調(diào)零？（）A.外接調(diào)零電位器B.內(nèi)部調(diào)零電路C.改變輸入信號的幅度D.更換集成運放2、以下關(guān)于電磁波的多普勒效應(yīng)，正確的有（）A.觀測者和源的相對運動導(dǎo)致頻率變化B.靠近時頻率升高，遠離時頻率降低C.只適用于聲波D.對光波也成立3、對于數(shù)字電路中的編碼器，以下哪些說法是正確的？（）A.可以將多個輸入信號編碼為較少位的輸出B.分為普通編碼器和優(yōu)先編碼器C.常用于數(shù)據(jù)壓縮和傳輸D.輸出信號是二進制編碼4、以下關(guān)于數(shù)字電路中的鎖存器的描述，正確的是（）A.能夠保持數(shù)據(jù)直到新的數(shù)據(jù)輸入B.與觸發(fā)器的功能相似，但觸發(fā)方式不同C.常用于數(shù)據(jù)的暫存D.可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步傳輸5、以下關(guān)于電磁波在介質(zhì)界面的全反射現(xiàn)象，描述恰當?shù)挠校ǎ〢.反射系數(shù)為1B.存在臨界角C.能量全部反射D.相位會發(fā)生變化6、電力系統(tǒng)中的串聯(lián)補償裝置的作用包括（）A.提高輸電線路的輸送能力B.改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性C.調(diào)整線路的電壓分布D.降低線路損耗7、在電力系統(tǒng)的繼電保護配置中，以下哪些原則需要遵循？（）A.選擇性B.速動性C.靈敏性D.可靠性8、在數(shù)字電路的可靠性設(shè)計中，以下哪些措施是有效的？（）A.采用容錯技術(shù)B.進行熱設(shè)計C.增加濾波電容D.提高布線的抗干擾能力9、在無線通信電子電路中，以下哪些模塊是常見的？（）A.射頻前端B.混頻器C.本振D.功率放大器10、在研究電磁輻射時，以下哪些因素會影響輻射電阻（）A.天線的形狀B.工作頻率C.周圍環(huán)境D.天線材料三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）說明集成運放構(gòu)成的滯回比較器的工作過程及回差電壓的計算方法。2、（本題5分）解釋施密特觸發(fā)器的上限閾值電壓和下限閾值電壓的確定方法。3、（本題5分）解釋邏輯門電路的扇出系數(shù)和傳輸延遲時間的概念。4、（本題5分）說明電氣控制系統(tǒng)中繼電器的觸點形式及應(yīng)用。5、（本題5分）闡述電力變壓器的工作原理和主要結(jié)構(gòu)部件。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，可編程邏輯控制器（PLC）被廣泛應(yīng)用。請分析PLC的工作原理，闡述其在自動化生產(chǎn)線中的重要作用，并舉例說明在某一具體生產(chǎn)場景中的應(yīng)用優(yōu)勢。2、（本題10分）某大型商場的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時未能及