长沙理工大学城南学院《分散控制系统与现场总线技术》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《分散控制系统与现场总线技术》2022-2023学年第一学期期末试卷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、在一个电力电子设备中，IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是一种常用的功率开关器件。以下哪个特点不是IGBT的优点？（）A.开关速度快B.导通压降小C.输入阻抗高D.价格便宜2、某数字系统采用8位二进制补码表示有符号整数，若要表示的数值范围为-128到127，那么当输入为10011010时，其对应的十进制数值是多少？（）A.-102B.-22C.154D.223、在一个电力系统中，需要对电力设备进行防雷保护。以下哪种设备可以用于防雷保护？（）A.避雷针B.避雷器C.接地装置D.以上都是4、在一个数字电路中，使用加法器和计数器实现一个累加器功能，若计数器的计数范围为0-15，加法器的输入为5，当计数器从0计数到15时，累加器的输出是多少？（）A.80B.85C.75D.705、在一个电气控制系统中，使用了编码器来测量电机的转速和位置。编码器的分辨率为1000脉冲/转，电机转速为1000r/min，若在10秒钟内接收到的脉冲数为100000个，那么电机的实际转速是多少？（）A.900r/minB.1000r/minC.1100r/minD.1200r/min6、数字电路中的数据选择器可以根据多个控制信号选择不同的输入数据。对于一个16选1数据选择器，需要几个控制信号？（）A.1个B.2个C.3个D.4个7、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8、在一个由三极管构成的放大电路中，若要提高电路的高频特性，可以：（）A.增大耦合电容B.减小耦合电容C.增大旁路电容D.减小旁路电容9、在一个集成运放构成的对数运算电路中，若输入为正电压，且输入电压增大，输出电压将：（）A.增大B.减小C.先增大后减小D.先减小后增大10、在数字电路设计中，需要考虑电路的可靠性和可维护性。以下哪种设计方法可以提高电路的可靠性和可维护性？（）A.使用复杂的电路结构B.减少电路的功能C.采用标准化的元件和接口D.降低电路的性能11、一个LC并联谐振回路，已知电感L=20μH，电容C=0.02μF，若品质因数Q=150，那么该回路的谐振频率和通频带约为多少？（）A.356kHz，2.37kHzB.356kHz，4.74kHzC.712kHz，2.37kHzD.712kHz，4.74kHz12、有一个磁偶极子，磁矩为m，位于均匀外磁场B中。磁偶极子具有的势能为：（）A.-m·BB.m·BC.|m×B|D.|m·B|13、在一个由理想运放组成的同相比例运算电路中，反馈电阻Rf=100kΩ，输入电阻Ri=10kΩ，输入电压为0.5V，那么输出电压约为多少？（）A.5VB.4.5VC.5.5VD.6V14、在一个电力系统中，需要对电力设备进行预防性试验。以下哪种试验不属于预防性试验？（）A.交接试验B.大修试验C.故障诊断试验D.定期试验15、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的功耗问题。以下哪个因素对电路功耗影响最大？（）A.电子元件的静态功耗B.电子元件的动态功耗C.电路的工作频率D.电路的负载大小16、在一个由与非门组成的数字电路中，已知输入信号A=1，B=0，C=1，经过一系列逻辑运算后，输出信号Y为0。若将输入信号B改为1，其他输入信号不变，那么此时输出信号Y最有可能是（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对17、在一个复杂的电气控制系统中，包含了多个电动机和各种控制元件。其中一台电动机采用了变频器调速控制，变频器的输出频率为50Hz时，电动机转速为1450r/min。若要将电动机转速提高到1750r/min，变频器的输出频率应调整为多少？（假设电动机为4极）（）A.60HzB.70HzC.80HzD.90Hz18、在一个电气控制系统中，使用了一个数字电压表来测量电压。若电压表的分辨率不够，会对测量结果产生什么影响？（）A.测量结果误差较大B.测量结果不稳定C.无法测量D.测量结果始终为零19、有一个用于检测输入二进制序列中连续1的个数的数字电路。当输入序列为10110111时，电路输出为3。若输入序列变为11001101，那么电路的输出最可能是（）A.0B.1C.2D.320、某电气控制系统中，使用了PLC来控制一个自动化加工过程。在编写PLC程序时，需要考虑输入输出的处理、逻辑运算和定时计数等功能。以下关于PLC编程的描述，正确的是（）A.PLC编程语言简单，易于掌握B.PLC程序只能使用一种编程语言编写C.PLC程序的执行速度与程序长度无关D.PLC编程不需要考虑系统的安全性和可靠性21、在一个电气设备的维修过程中，需要使用万用表进行测量和检测。以下哪个功能不是万用表的常用功能？（）A.测量电压B.测量电流C.测量电阻D.测量功率22、在一个数字电路中，使用乘法器实现两个4位二进制数的乘法运算，若乘法器的运算速度为10ns，那么完成一次乘法运算需要多长时间？（）A.10nsB.20nsC.40nsD.80ns23、有一个平行板电容器，充电后断开电源。然后将两极板间的距离拉大，下列物理量中保持不变的是：（）A.电容器的电容B.极板上的电荷量C.极板间的电场强度D.电容器储存的能量24、某电气控制系统中，使用了交流接触器来控制电机的启动和停止。交流接触器的工作原理是通过电磁吸合来接通或断开电路。在选择交流接触器时，需要考虑其额定电流、额定电压、操作频率等参数。以下关于交流接触器选择的描述，正确的是（）A.额定电流应略小于电机的工作电流B.额定电压应等于电源电压C.操作频率越高越好D.不需要考虑接触器的安装方式25、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的串行传输和接收。以下哪种通信协议通常被用于串行通信？（）A.RS232B.RS485C.USBD.以上都是26、在一个由多个逻辑门组成的数字电路中，已知当输入信号A=1，B=0，C=1，D=0时，输出为0。现在保持A和D不变，将B改为1，C改为0，那么新的输出结果最有可能是（）A.0B.1C.取决于其他因素D.无法判断27、在一个电气设备的启动控制电路中，采用了降压启动的方式，如星三角降压启动。这种启动方式可以有效地降低电机启动时的电流，减小对电网的冲击。但在切换到全压运行时，可能会产生较大的电流冲击。以下关于星三角降压启动的说法，正确的是（）A.适用于所有类型的电机B.切换过程平稳，无电流冲击C.启动转矩较小，不适合重载启动D.节能效果明显，降低运行成本28、在一个数字电子电路中，需要实现对数据的存储和读取。以下哪种集成电路可以实现这一功能？（）A.计数器B.译码器C.寄存器D.加法器29、对于一个静电场，其电势满足拉普拉斯方程∇^2φ=0。已知在一个二维平面上，电势φ=x^2-y^2，则在点(1,1)处的电场强度的x分量为：（）A.-2B.2C.0D.430、在一个集成运放构成的求和运算电路中，若有三个输入信号分别为1V、2V和3V，电阻均相等，则输出电压为：（）A.-6VB.6VC.-1VD.1V31、在一个RC高通滤波电路中，电阻为10kΩ，电容为0.1μF，输入信号的频率为100Hz，那么该电路的输出电压与输入电压的比值约为多少？（）A.0.707B.0.159C.0.0159D.0.007932、某电气控制系统用于控制电梯的运行，电梯的上升和下降由电动机通过曳引轮和钢丝绳实现。若电动机的制动装置出现故障，无法正常制动，在电梯满载上升时突然断电，会发生什么危险情况？（）A.电梯缓慢下降B.电梯急速下降C.电梯停在原处D.电梯上升到顶部33、对于一个由三极管构成的射极跟随器，已知三极管的β=120，基极电流IB=30μA，集电极电阻RC=2kΩ，电源电压VCC=18V，发射极电阻RE=2kΩ。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的输出电阻约为多少？（）A.20ΩB.30ΩC.40ΩD.50Ω34、某场效应管的转移特性曲线如图所示（给出具体图形描述），请问该场效应管的类型和阈值电压约为多少？（）A.N沟道增强型，2VB.N沟道耗尽型，-2VC.P沟道增强型，-2VD.P沟道耗尽型，2V35、在一个工厂的自动化生产线中，需要使用PLC进行控制。以下哪个编程语言不是PLC的常用编程语言？（）A.梯形图B.指令表C.C语言D.功能块图二、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、在数字系统中，以下关于存储器的描述，正确的有（）A.分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）B.RAM中的数据可以随时读写C.ROM中的数据在断电后不会丢失D.存储器的容量和地址线、数据线的数量有关2、以下关于译码器的说法，正确的有（）A.可以将输入的二进制代码转换为对应的输出信号B.常用于地址译码和显示译码C.有二进制译码器、二-十进制译码器等类型D.输出信号的数量与输入代码的位数有关3、以下关于数字电路中的现场可编程门阵列（FPGA），哪些描述是正确的？（）A.可以通过编程实现特定的逻辑功能B.具有灵活性和可重构性C.开发成本相对较高D.适用于快速原型开发4、以下关于电力系统负荷预测的方法，正确的有（）A.时间序列法B.回归分析法C.人工神经网络法D.模糊预测法5、在模拟电路的可靠性设计中，以下哪些方面是需要关注的？（）A.元件的质量和可靠性B.电路的冗余设计C.防护措施D.电磁兼容性6、在集成运放的输入保护中，以下哪些措施可以防止输入过载？（）A.串联限流电阻B.并联限压二极管C.采用差分输入D.增加输入缓冲级7、以下哪些是电气控制系统中的保护电器？A.熔断器B.漏电保护器C.避雷器D.热继电器8、以下关于数字电路中的数字模拟转换（DAC），哪些描述是准确的？（）A.将数字信号转换为模拟信号B.有多种转换方式C.性能指标包括线性度和单调性D.常用于音频和视频处理9、以下关于数字电路中的加法器，哪些描述是正确的？（）A.可以实现两个数的相加B.有半加器和全加器之分C.是计算机运算的基础D.可以级联实现多位加法10、在数字电路中，提高系统时钟频率可能带来的影响有（）A.增加数据处理速度B.对电路的稳定性要求更高C.可能导致功耗增加D.对布线和布局的要求更严格三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）设计一个能将8421BCD码转换为余3码的电路。2、（本题5分）阐述如何设计一个数