南華大學(xué)《自動控制原理與系統(tǒng)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁南華大學(xué)《自動控制原理與系統(tǒng)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)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30個(gè)小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在一個(gè)基于組合邏輯的數(shù)字電路中，有三個(gè)輸入信號X、Y、Z，分別代表三位二進(jìn)制數(shù)的各個(gè)位。該電路的功能是判斷這個(gè)二進(jìn)制數(shù)是否為奇數(shù)，如果是奇數(shù)則輸出1，否則輸出0。當(dāng)輸入X=1，Y=0，Z=1時(shí)，電路的輸出應(yīng)該是（）A.1B.0C.取決于其他因素D.無法判斷2、數(shù)字電路中的加法器可以通過不同的方式實(shí)現(xiàn)。對于一個(gè)超前進(jìn)位加法器，它的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？（）A.速度快B.電路簡單C.功耗低D.占用空間小3、在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，需要考慮電路的功耗和面積之間的平衡。以下哪種方法可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)這種平衡？（）A.選擇低功耗的邏輯門B.優(yōu)化電路的布局和布線C.減少電路的功能D.以上都是4、對于一個(gè)乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路，電源電壓為±18V，負(fù)載電阻為16Ω，三極管的飽和壓降忽略不計(jì)。假設(shè)輸入信號為正弦波，那么該電路能輸出的最大功率約為多少？（）A.16.875WB.18WC.20.25WD.22.5W5、在一個(gè)電力系統(tǒng)中，需要對電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測和分析。以下哪個(gè)因素不是影響電力負(fù)荷預(yù)測和分析的因素？（）A.天氣情況B.節(jié)假日C.經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平D.設(shè)備顏色6、數(shù)字電路中的數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)多個(gè)控制信號選擇不同的輸入數(shù)據(jù)。對于一個(gè)8選1數(shù)據(jù)選擇器，需要幾個(gè)控制信號？（）A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)7、在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，需要考慮電路的可靠性。以下哪種方法可以提高數(shù)字電路的可靠性？（）A.增加冗余邏輯B.提高時(shí)鐘頻率C.減少電路的規(guī)模D.使用低質(zhì)量的元件8、在一個(gè)由三極管構(gòu)成的放大電路中，若要增大輸出電阻，同時(shí)減小輸入電阻，可以采用的接法是：（）A.共射極B.共集電極C.共基極D.以上都不行9、在一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中，需要對一個(gè)模擬信號進(jìn)行采樣和保持，若采樣頻率為100kHz，輸入模擬信號的最高頻率為40kHz，根據(jù)采樣定理，是否能無失真地恢復(fù)原信號？（）A.能B.不能C.不確定D.取決于其他因素10、數(shù)字電路中的加法器可以通過不同的方式實(shí)現(xiàn)。對于一個(gè)行波進(jìn)位加法器，它的主要缺點(diǎn)是什么？（）A.速度慢B.電路復(fù)雜C.功耗高D.占用空間大11、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，有一個(gè)由PLC控制的自動化倉儲系統(tǒng)。當(dāng)貨物重量超過設(shè)定值時(shí)，報(bào)警裝置應(yīng)啟動，但實(shí)際未啟動?？赡艿脑蚴?？（）A.重量傳感器故障B.PLC輸入點(diǎn)故障C.控制程序錯(cuò)誤D.以上都有可能12、在一個(gè)由理想運(yùn)放構(gòu)成的積分運(yùn)算電路中，輸入電壓為正弦波，頻率為100Hz，幅度為2V，電容為3μF，電阻為300kΩ。經(jīng)過150ms后，輸出電壓約為多少？（）A.-1.88VB.-3.77VC.1.88VD.3.77V13、在一個(gè)數(shù)字電路中，使用了全加器來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)的加法。當(dāng)其中一個(gè)加數(shù)從0111變?yōu)?000，另一個(gè)加數(shù)不變，且低位有進(jìn)位輸入1，那么和的變化最有可能是（）A.增加7B.減少7C.增加8D.減少814、在一個(gè)數(shù)字信號處理系統(tǒng)中，需要對數(shù)字信號進(jìn)行采樣和重構(gòu)。以下哪種采樣方式可以保證重構(gòu)后的信號與原始信號完全一致？（）A.過采樣B.欠采樣C.奈奎斯特采樣D.隨機(jī)采樣15、在一個(gè)電力系統(tǒng)中，需要對電能進(jìn)行計(jì)量和計(jì)費(fèi)。以下哪種電能表不屬于常用的電能表類型？（）A.機(jī)械式電能表B.電子式電能表C.智能電能表D.電流表16、電氣控制系統(tǒng)中，經(jīng)常會遇到干擾問題。干擾源可能來自電源、空間電磁場、接地等。為了減少干擾對系統(tǒng)的影響，可以采取隔離措施，如光電隔離、磁隔離等。以下關(guān)于隔離措施的描述，錯(cuò)誤的是（）A.光電隔離可以有效阻斷電信號的傳輸B.磁隔離適用于高頻信號的隔離C.隔離措施會增加系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性D.隔離后系統(tǒng)的抗干擾能力一定能得到顯著提高17、一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)使用DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）產(chǎn)生一個(gè)鋸齒波信號，若DAC的轉(zhuǎn)換時(shí)間為1μs，系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為1MHz，那么鋸齒波的周期大約是多少？（）A.1000μsB.100μsC.10μsD.1μs18、在一個(gè)由三極管構(gòu)成的共基極放大電路中，已知三極管的β=150，集電極電阻RC=3kΩ，發(fā)射極電阻RE=1.5kΩ，電源電壓VCC=15V，基極電流IB=30μA。忽略三極管的飽和壓降，請問該電路的電壓增益約為多少？（）A.-75B.-100C.75D.10019、在一個(gè)電力系統(tǒng)中，發(fā)生短路故障時(shí)會產(chǎn)生很大的短路電流。以下哪種設(shè)備可以快速切斷短路電流，保護(hù)電力系統(tǒng)的安全？（）A.隔離開關(guān)B.負(fù)荷開關(guān)C.熔斷器D.斷路器20、在一個(gè)數(shù)字電子電路中，需要對計(jì)數(shù)器進(jìn)行設(shè)計(jì)。以下哪種計(jì)數(shù)器具有可預(yù)置數(shù)的功能？（）A.同步計(jì)數(shù)器B.異步計(jì)數(shù)器C.可逆計(jì)數(shù)器D.十進(jìn)制計(jì)數(shù)器21、在一個(gè)電力系統(tǒng)中，需要對電力設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造。以下哪種措施不是電力設(shè)備節(jié)能改造的常用措施？（）A.采用高效節(jié)能設(shè)備B.優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行方式C.增加設(shè)備數(shù)量D.提高設(shè)備的功率因數(shù)22、在一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的比較器電路中，若希望提高比較的靈敏度，可以采取的措施是：（）A.增大正反饋電阻B.減小正反饋電阻C.增大輸入電阻D.減小輸入電阻23、在電動力學(xué)中，對于一個(gè)線性介質(zhì)，其極化強(qiáng)度P與電場強(qiáng)度E的關(guān)系為P=ε0χeE，其中χe為電極化率。若已知極化強(qiáng)度和電場強(qiáng)度的大小，介質(zhì)的相對介電常數(shù)εr為：（）A.1+χeB.1-χeC.χeD.1/χe24、在一個(gè)電子電路的設(shè)計(jì)中，需要考慮電路的功耗問題。以下哪個(gè)因素對電路功耗影響最大？（）A.電子元件的靜態(tài)功耗B.電子元件的動態(tài)功耗C.電路的工作頻率D.電路的負(fù)載大小25、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(fù)反饋，11B.電壓串聯(lián)負(fù)反饋，10C.電流并聯(lián)負(fù)反饋，11D.電流并聯(lián)負(fù)反饋，1026、對于一個(gè)乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路，已知電源電壓為±15V，負(fù)載電阻為8Ω，三極管的飽和壓降為1V。假設(shè)輸入信號為正弦波，那么該電路的最大輸出功率約為多少？（）A.14.06WB.11.25WC.7.03WD.5.625W27、在一個(gè)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中，需要對電氣火災(zāi)隱患進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警。以下哪個(gè)參數(shù)不是電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測參數(shù)？（）A.電流B.電壓C.功率D.溫度28、有一個(gè)圓柱形電容器，內(nèi)半徑為a，外半徑為b，長度為L，中間填充介質(zhì)的介電常數(shù)為ε。電容器的電容為：（）A.2πεL/ln(b/a)B.πεL/ln(b/a)C.2πεLε/ln(b/a)D.πεLε/ln(b/a)29、在一個(gè)直流電源中，橋式整流電路的輸出電壓平均值為25V，若每個(gè)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.27V30、在一個(gè)數(shù)字信號處理電路中，需要對輸入的數(shù)字信號進(jìn)行濾波。以下哪種數(shù)字濾波器在實(shí)現(xiàn)上相對簡單且效果較好？（）A.無限沖激響應(yīng)濾波器（IIR）B.有限沖激響應(yīng)濾波器（FIR）C.中值濾波器D.均值濾波器二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的．）1、對于電動力學(xué)中的電荷守恒定律，以下說法正確的有（）A.反映了電荷的連續(xù)性B.是麥克斯韋方程組的一部分C.適用于任何情況D.與電流密度有關(guān)2、以下哪些因素會影響交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速？A.電源頻率B.磁極對數(shù)C.轉(zhuǎn)差率D.負(fù)載大小3、電力系統(tǒng)中的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)包括（）A.放射式B.環(huán)網(wǎng)式C.樹干式D.鏈?zhǔn)?、以下關(guān)于電磁波在不均勻介質(zhì)中的傳播，正確的是（）A.會發(fā)生折射和反射B.路徑可能彎曲C.速度不均勻D.頻率不變5、在電子測量技術(shù)中，以下哪些參數(shù)是常見的測量對象？（）A.電壓B.電流C.電阻D.頻率6、在電力系統(tǒng)的故障分析中，以下哪些方法可以用于計(jì)算接地故障電流？（）A.對稱分量法B.歐姆定律C.電路分析軟件D.經(jīng)驗(yàn)公式法7、在電子系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)中，以下哪些措施是有效的？（）A.冗余設(shè)計(jì)B.降額設(shè)計(jì)C.熱設(shè)計(jì)D.電磁兼容設(shè)計(jì)8、以下關(guān)于電磁波的群速度，說法合理的有（）A.可能不同于相速度B.反映能量傳播速度C.與頻率有關(guān)D.總是小于光速9、在電子系統(tǒng)的時(shí)鐘管理中，以下哪些因素需要考慮？（）A.時(shí)鐘頻率B.時(shí)鐘抖動C.時(shí)鐘相位D.時(shí)鐘同步10、在集成運(yùn)放的封裝選擇中，以下哪些因素會影響？（）A.散熱要求B.安裝空間C.成本D.引腳數(shù)量三、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）電力系統(tǒng)中的電能質(zhì)量問題主要有哪些？如何改善電能質(zhì)量？2、（本題5分）分析串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的工作原理，并計(jì)算其輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍。3、（本題5分）用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)F(A,B,C,D)=Σm(0,2,3,5,7,8,10,11,13,15)。4、（本題5分）推導(dǎo)時(shí)諧電磁波在無界空間中的傳播方程。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)工業(yè)園區(qū)的分布式能源系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)了能源轉(zhuǎn)換效率低的問題。分析原因，如設(shè)備故障、運(yùn)行管理不善等，并提出提高能源轉(zhuǎn)換效率的措施。2、（本題10分）某商場的中央空調(diào)系統(tǒng)在換