湖南工业大学《过程控制专题》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《过程控制专题》2022-2023学年第一学期期末试卷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、考虑一个无限大的均匀介质平板，介电常数为ε，厚度为d。在板的两侧分别存在电场强度为E1和E2的均匀电场。则板内的极化电荷面密度为：（）A.(ε-1)(E1+E2)/2B.(ε-1)(E1-E2)/2C.(ε+1)(E1+E2)/2D.(ε+1)(E1-E2)/22、在一个RC桥式正弦波振荡电路中，若要提高振荡频率，可以采取的措施是：（）A.增大R的值B.增大C的值C.减小R的值D.减小C的值3、在数字电路设计中，需要考虑电路的可靠性。以下哪种方法可以提高数字电路的可靠性？（）A.增加冗余逻辑B.提高时钟频率C.减少电路的规模D.使用低质量的元件4、在一个电气控制系统中，使用了触摸屏作为人机交互界面。操作人员可以通过触摸屏输入控制指令、查看系统运行状态和参数。触摸屏与控制器通过通信协议进行数据交换。关于这种触摸屏人机交互方式，以下描述错误的是（）A.操作直观方便B.界面可定制性强C.通信速度快，实时性好D.对操作人员的技术要求高5、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6、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=1mA，基极电流IB=20μA，集电极电阻RC=1kΩ，电源电压VCC=5V。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.0-2VB.1-3VC.2-4VD.3-5V7、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Rf为100kΩ，输入电阻Ri为10kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.-10VB.-1VC.10VD.1V8、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8位比较器，当两个输入分别为10101010和01010101时，输出结果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不确定9、在电力系统的短路计算中，通常采用标幺值进行计算。标幺值的定义是实际值与基准值的比值。若选取基准容量为100MVA，基准电压为平均额定电压，一台变压器的额定容量为50MVA，短路电压百分数为10%。则该变压器电抗的标幺值约为（）A.0.2B.0.1C.0.4D.0.510、假设一个带电粒子在均匀磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径为r，磁感应强度为B，粒子的电荷量为q，质量为m。则粒子运动的角速度为：（）A.qB/(mr)B.qB/(m)C.qBr/mD.qBm/r11、在一个电气控制系统中，需要对一台三相异步电动机进行正反转控制，采用接触器联锁的方式。若要实现电机从正转切换到反转，必须先按下停止按钮，待电机完全停止后再按下反转启动按钮。以下关于这种控制方式的描述，正确的是（）A.提高了系统的可靠性B.降低了操作的复杂性C.增加了系统的响应速度D.减少了接触器的使用数量12、在一个由三极管构成的放大电路中，若要增大输出电阻，同时减小输入电阻，可以采用的接法是：（）A.共射极B.共集电极C.共基极D.以上都不行13、在一个由三极管构成的放大电路中，若要提高电路的输入电阻，同时降低输出电阻，可以采用的接法是：（）A.共射极B.共集电极C.共基极D.以上都不行14、某电气控制系统用于控制一个电镀生产线，其中有一个整流电路。若整流二极管击穿短路，会对电路产生什么影响？（）A.输出电压升高B.输出电压降低C.输出电流增大D.电源短路15、在一个由三极管构成的共射极放大电路中，若基极电流增大，而其他参数不变，集电极电流将：（）A.不变B.减小C.增大D.先增大后减小二、多选题（本大题共15小题，每小题2分，共30分．有多个选项是符合题目要求的．）1、在电力系统的规划中，以下哪些因素需要考虑智能电网的发展？（）A.通信技术和信息技术的应用B.分布式能源的接入和管理C.电力市场的发展和D.环境保护和可持续发展2、在电子电路的噪声分析中，以下哪些噪声源是常见的？（）A.热噪声B.散粒噪声C.闪烁噪声D.电磁干扰噪声3、以下关于电磁波的吸收和散射，说法正确的有（）A.与介质的性质有关B.会导致电磁波能量的减少C.吸收和散射是相互独立的过程D.对电磁波的传播方向产生影响4、对于可编程逻辑控制器（PLC），以下哪些特点是其具备的？（）A.可靠性高B.编程简单C.通用性强D.功能强大5、在电气控制系统中，常用的速度检测元件有哪些？A.测速发电机B.旋转编码器C.电磁感应式传感器D.霍尔传感器6、对于集成运放的参数，以下哪些是重要的性能指标？（）A.开环增益B.输入失调电压C.共模抑制比D.带宽7、电力系统中的操作过电压包括（）A.合闸过电压B.分闸过电压C.电弧接地过电压D.解列过电压8、以下关于电磁波的多普勒效应，正确的有（）A.观测者和源的相对运动导致频率变化B.靠近时频率升高，远离时频率降低C.只适用于声波D.对光波也成立9、以下关于数字电路中的CPLD（复杂可编程逻辑器件）的特点，正确的有（）A.集成度较高B.编程灵活C.具有丰富的宏单元D.适合大规模数字系统设计10、在工厂的电气设备选型中，需要考虑以下哪些因素？（）A.设备的功能和性能B.设备的可靠性和维护性C.设备的成本和效益D.设备的安装和使用环境11、在PLC控制系统中，常用的编程语言有哪些？A.梯形图B.指令表C.功能块图D.结构化文本12、在研究时变电磁场时，以下哪些概念是重要的（）A.电磁感应B.位移电流C.电磁波的辐射D.电场的旋度13、在数字系统的可靠性评估中，需要考虑的因素包括（）A.元件的失效率B.系统的复杂度C.环境因素D.维护和维修策略14、对于数字系统中的总线结构，以下哪些类型是常见的？（）A.数据总线B.地址总线C.控制总线D.扩展总线15、在电气控制系统的安装与调试过程中，需要注意哪些事项？A.按照设计图纸施工B.进行电气绝缘测试C.检查接线是否正确D.进行系统调试和试运三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析图中所示的译码器电路，说明其工作过程。2、（本题5分）推导静磁场的标势及其适用条件。3、（本题5分）简述PN结的形成过程及其单向导电性的原理。4、（本题5分）分析图中所示的同步时序电路的自启动特性。5、（本题5分）简述电动力学中达朗贝尔方程的物理意义。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（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。2、（本题10分）某医院的电气设备在进行升级改造时，需要确保医疗设备的不间