长沙理工大学城南学院《自动控制原理》2022-2023学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页长沙理工大学城南学院《自动控制原理》

2022-2023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一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、在一个工厂的配电室中，有多个开关柜和配电柜。为了确保电力系统的安全运行，需要对这些设备进行定期维护和检查。以下哪个项目不属于常规的维护检查内容？（）A.检查设备的接地情况B.测量设备的绝缘电阻C.检查设备的外观是否有损坏D.更换设备的内部电子元件2、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.33、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、在一个由三极管构成的放大电路中，若静态工作点设置过高，可能会出现的失真类型是：（）A.饱和失真B.截止失真C.交越失真D.线性失真5、在数字电路中，信号的传输会受到延迟的影响。以下哪种方法可以减少信号传输延迟？（）A.使用高速逻辑门B.缩短信号传输路径C.降低时钟频率D.增加信号的幅度6、在一个电力系统中，需要对电力设备进行状态评估。以下哪种方法不是电力设备状态评估的常用方法？（）A.基于可靠性的评估方法B.基于风险的评估方法C.基于经验的评估方法D.基于随机抽样的评估方法7、有一个由移位寄存器构成的串行-并行数据转换电路，若要将串行输入的8位数据转换为并行输出，需要多少个时钟脉冲？（）A.8B.16C.4D.不一定8、在一个电气控制系统中，有一个由电容和电感组成的串联谐振电路。当电源频率等于谐振频率时，电路中的电流会如何变化？（）A.达到最大值B.达到最小值C.不变D.先增大后减小9、某场效应管的转移特性曲线如图所示，请问该场效应管的类型和夹断电压约为多少？（给出图形描述）（）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，2V10、对于一个集成运放构成的微分运算电路，输入电压为三角波，幅度为3V，周期为15ms，电容为0.2μF，电阻为150kΩ。那么输出电压的峰值约为多少？（）A.30VB.60VC.-30VD.-60V11、有一个圆柱形电容器，内半径为a，外半径为b，长度为L，中间填充介质的介电常数为ε。电容器的电容为：（）A.2πεL/ln(b/a)B.πεL/ln(b/a)C.2πεLε/ln(b/a)D.πεLε/ln(b/a)12、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=2mA，基极电流IB=40μA，集电极电阻RC=2kΩ，电源电压VCC=10V。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.0-4VB.2-6VC.4-8VD.6-10V13、在一个由理想运放构成的减法运算电路中，两个输入电压分别为2V和1V，对应的输入电阻均为10kΩ，反馈电阻为20kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.1VB.2VC.3VD.4V14、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行放大和滤波。以下哪种放大器和滤波器的组合可以实现较好的性能？（）A.共射极放大器和低通滤波器B.共基极放大器和高通滤波器C.共集电极放大器和带通滤波器D.差分放大器和带阻滤波器15、在一个电气控制系统中，有一个由PLC控制的温度报警电路。当温度超过设定值时，报警灯应亮起，但实际情况是报警灯闪烁。可能的原因是？（）A.报警灯故障B.PLC输出点接触不良C.控制程序逻辑错误D.以上都有可能16、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的监测和控制。以下哪种传感器可以用于温度测量？（）A.热敏电阻B.光敏电阻C.压敏电阻D.气敏电阻17、一个共源极放大电路，其输入电阻约为1MΩ，输出电阻约为10kΩ，电压增益约为10。若输入信号源的内阻为500kΩ，负载电阻为5kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.1B.2C.5D.818、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行采样和量化。以下哪种采样方式可以避免混叠现象？（）A.过采样B.欠采样C.随机采样D.等间隔采样19、在相对论电动力学中，一个光子的能量为E，动量为p，则其频率ν与波长λ的关系为（h为普朗克常数）：（）A.ν=E/h，λ=h/pB.ν=h/E，λ=p/hC.ν=p/h，λ=E/hD.ν=h/p，λ=E/h20、在一个由理想运放构成的积分运算电路中，输入电压为正弦波，频率为50Hz，幅度为1V，电容为1μF，电阻为100kΩ。经过100ms后，输出电压约为多少？（）A.-0.314VB.-0.628VC.0.314VD.0.628V21、某电力用户安装了无功补偿装置，以提高功率因数。无功补偿装置的投入可以降低线路电流，减少线路损耗。下列关于无功补偿装置安装位置和补偿效果的描述，错误的是（）A.在用户侧安装无功补偿装置，主要降低用户内部的无功损耗B.在变电站安装无功补偿装置，主要改善整个系统的功率因数C.无功补偿装置安装位置越靠近电源，补偿效果越好D.无论安装位置如何，无功补偿装置都能完全消除无功损耗22、考虑一个时序逻辑电路，使用D触发器实现。已知时钟频率为100MHz，在连续的5个时钟周期内，输入信号D依次为1、0、1、0、1。那么在第5个时钟上升沿过后，触发器的输出Q最有可能是（）A.1B.0C.不确定D.以上都不对23、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气火灾隐患进行监测和预警。以下哪个参数不是电气火灾监控系统的监测参数？（）A.电流B.电压C.功率D.温度24、在集成运放的内部电路中，通常采用恒流源电路来提供偏置电流，其主要目的是：（）A.提高放大倍数B.增大输入电阻C.提高电路的稳定性D.降低输出电阻25、一个数字电路的功能是检测输入的8位二进制数中1的个数是否为偶数。当输入为01010100时，电路输出为1，表示1的个数为偶数。现在输入变为10011001，电路的输出最可能是（）A.1B.0C.无法确定D.以上都不对二、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、在电动力学中，以下哪些概念与电磁波的传播方向有关（）A.波矢B.能流方向C.偏振方向D.电场方向2、数字电路中的触发器具有的功能包括（）A.存储二进制数据B.在时钟信号的控制下改变状态C.实现计数和分频D.消除输入信号的抖动3、在正弦波振荡器的设计中，以下哪些条件是必须满足的？（）A.起振条件B.平衡条件C.稳定条件D.选频网络的品质因数足够高4、在电力系统的运行中，以下哪些情况可能导致系统频率下降？（）A.大功率负荷突然投入B.发电机故障跳闸C.电网发生短路故障D.新能源发电出力减少5、在数字电子技术中，以下哪些因素会影响数字电路的性能？（）A.电源电压的稳定性B.逻辑门的传输延迟C.布线的合理性D.环境温度的变化6、在三相异步电动机的调速方法中，变极调速的特点包括以下哪些？A.调速平滑性好B.设备简单C.只能有级调速D.适用于不需要无级调速的场合7、在工厂的电气照明系统中，以下哪些因素需要考虑？（）A.照明强度B.照明均匀度C.节能要求D.灯具的使用寿命8、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9、在光电子技术中，以下哪些器件是常见的？（）A.发光二极管B.激光二极管C.光电二极管D.太阳能电池10、以下哪些是电气控制系统中的执行机构？A.气缸B.液压缸C.直线电机D.丝杠螺母副三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）阐述如何设计一个数字信号的解调电路。2、（本题5分）阐述电气控制中如何进行电气系统的节能设计。3、（本题5分）简述电磁波在光子晶体中的能带结构。4、（本题5分）分析电力系统中的分布式电源对配电网的影响。5、（本题5分）解释电动力学中电磁场的拉格朗日和哈密顿表述。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某高层建筑的消防电气系统在运行过程中出现了备用电源故障。分析可能的原因，并提出解决办法以确保消防系统在紧急情况下的可靠