中国地质大学（武汉）《自动控制原理Ⅱ（线性系统分析与设计）》2022-2023学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共1页中国地质大学（武汉）《自动控制原理Ⅱ（线性系统分析与设计）》

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、在某电气控制系统中，需要对一个交流电机进行正反转控制，并要求在正反转切换时进行电气互锁。若互锁电路失效，可能会导致什么后果？（）A.电机无法启动B.电机烧毁C.控制电路短路D.以上都有可能2、在一个由集成运放构成的积分运算电路中，若输入为方波信号，经过一段时间后，输出信号将呈现为：（）A.三角波B.正弦波C.锯齿波D.矩形波3、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.0.00794、对于一个采用同步清零方式的计数器，在计数过程中，若在清零信号有效时同时有计数脉冲输入，那么计数器的状态会怎样变化？（）A.立即清零B.完成当前计数后清零C.保持不变D.不确定5、对于一个采用状态编码的时序电路，若状态数量为6个，使用二进制编码和格雷码编码分别需要多少位？（）A.3位和3位B.3位和4位C.4位和3位D.4位和4位6、在一个集成运放构成的窗口比较器电路中，若要改变比较的上下限电压，可以通过调整：（）A.输入电压B.反馈电阻C.参考电压D.运放的增益7、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8、有一个电力系统，其输电线路采用架空线路和电缆线路混合的方式。架空线路容易受到外界环境的影响，如雷击、风灾等；电缆线路则具有较高的可靠性，但成本较高。在进行线路规划时，需要综合考虑这些因素。下列关于架空线路和电缆线路选择的原则，错误的是（）A.在城市中心区域，为了减少对环境的影响，应优先选择电缆线路B.在长距离输电中，为了降低成本，应优先选择架空线路C.对于重要的负荷，应采用架空线路以提高供电可靠性D.在跨越河流、山谷等特殊地段，应根据实际情况选择架空线路或电缆线路9、在一个由多个与门和或门构成的数字电路中，已知当输入信号A=0，B=1，C=1，D=0时，输出为0。若将输入信号B改为0，其他输入不变，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10、某集成运放的开环增益为120dB，共模抑制比为100dB。若输入一个共模电压为2V的信号，差模电压为20mV的信号，请问输出电压约为多少？（）A.2VB.20VC.200VD.2000V11、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的调速控制。以下哪种调速方式不属于电机的调速方式？（）A.液压调速B.变频调速C.变极调速D.改变转差率调速12、在一个数字电路中，使用了锁存器来存储数据。当时钟信号为高电平时，输入数据为1010。时钟信号变为低电平后，锁存器输出的数据最有可能是（）A.1010B.0101C.不确定D.以上都不对13、某工厂的电气控制系统中，有一台变频器驱动的风机。当变频器的频率从40Hz增加到50Hz时，风机的风量显著增加，但同时噪声也明显增大。可能的原因是？（）A.风机叶片损坏B.电机轴承磨损C.风道堵塞D.以上都有可能14、假设在一个均匀电场中，有一个带电量为q的点电荷以速度v运动。已知电场强度为E，若电荷的速度增大为原来的2倍，同时电场强度减小为原来的一半，电荷所受的电场力变为：（）A.F/2B.FC.2FD.4F15、在数字电路设计中，需要考虑电路的可扩展性。以下哪种设计方法可以提高电路的可扩展性？（）A.使用固定的电路结构B.减少电路的功能C.采用模块化设计D.降低电路的性能16、在数字电路设计中，需要考虑电路的功耗和速度之间的平衡。以下哪种方法可以在一定程度上实现这种平衡？（）A.选择低功耗的逻辑门B.降低时钟频率C.优化电路的布局和布线D.以上都是17、某电力系统采用中性点不接地方式运行。当系统发生单相接地故障时，下列关于故障特征和处理方法的描述，正确的是（）A.故障相电压为零，非故障相电压升高为线电压，允许继续运行1-2小时B.故障相电压为零，非故障相电压不变，必须立即停电处理C.故障相电压升高为线电压，非故障相电压降低为相电压，允许继续运行1-2小时D.故障相电压升高为线电压，非故障相电压不变，必须立即停电处理18、在一个远距离电力传输线路中，为了提高传输效率和减少线路损耗，通常会采用高压输电。在这个过程中，以下哪个因素对传输效率的影响最大？（）A.导线的电阻B.导线的电感C.导线的电容D.环境温度19、在一个电气控制系统中，使用了一台软启动器来启动电动机。软启动器可以逐渐增加电动机的电压，从而减小启动电流。如果软启动器的参数设置不正确，可能会导致什么后果？（）A.电动机启动缓慢B.电动机无法启动C.启动电流过大D.以上都有可能20、在一个集成运放构成的除法运算电路中，若两个输入信号分别为4V和2V，则输出电压约为：（）A.2VB.-2VC.0.5VD.-0.5V21、某电气控制系统中，需要对一个复杂的逻辑关系进行控制。可以使用组合逻辑电路或者时序逻辑电路来实现。组合逻辑电路输出仅取决于当前输入，时序逻辑电路输出则取决于当前输入和过去的状态。以下关于这两种逻辑电路选择的描述，正确的是（）A.逻辑关系简单时应选择时序逻辑电路B.对输出的时序有要求时应选择组合逻辑电路C.组合逻辑电路的设计比时序逻辑电路简单D.根据具体的逻辑需求和性能要求进行选择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、在一个电子设备的电源管理系统中，需要实现对电池的充电和放电控制。以下哪种电子元件可以用于电池的充电管理？（）A.充电器芯片B.稳压器C.二极管D.晶体管24、数字电路中的移位寄存器可以实现不同方向的移位操作。对于一个双向移位寄存器，当控制信号为左移时，输入数据为1101，时钟脉冲到来时，寄存器中的数据会变成什么？（）A.1110B.1100C.1011D.011125、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26、在一个光伏发电系统中，太阳能电池板将太阳能转化为电能。以下哪个因素会影响太阳能电池板的输出功率？（）A.天气状况B.安装角度C.电池板的面积D.以上都是27、在电磁波的传播中，已知某一时刻电场强度的方向沿x轴正方向，磁场强度的方向沿y轴正方向。经过一段时间后，电场强度的方向变为沿y轴正方向，那么此时磁场强度的方向应该是：（）A.沿x轴正方向B.沿x轴负方向C.沿z轴正方向D.沿z轴负方向28、在一个风力发电场中，风力发电机将风能转化为电能。当风速变化时，风力发电机的输出功率也会随之变化。为了稳定风力发电机的输出功率，可以采用以下哪种技术？（）A.储能技术B.变频技术C.无功补偿技术D.谐波治理技术29、某电气控制系统用于控制一台数控机床的刀具换刀装置。换刀装置动作迟缓，可能的原因是？（）A.液压系统压力不足B.电机故障C.传感器故障D.以上都有可能30、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)/231、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32、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、考虑一个时变电磁场，其电场强度E和磁场强度H满足波动方程。若电场强度的表达式为E=E0cos(kx-ωt)，则磁场强度H的表达式为（真空磁导率为μ0，真空介电常数为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)34、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35、在电力系统的电能质量分析中，电压偏差是指供电电压与额定电压之间的差值。电压偏差过大可能会影响电气设备的正常运行。下列关于电压偏差产生原因的描述，错误的是（）A.电力系统的无功功率不足会导致电压偏低B.电力系统的有功功率不足会导致电压偏低C.线路阻抗过大可能会引起电压损失，导致电压偏差D.负荷的功率因数过低会导致电压偏差二、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、在电气控制系统中，常用的电气图形符号应符合哪些标准？A.国家标准B.行业标准C.国际标准D.企业标准2、以下关于磁场的能量和能量密度，表述正确的有（）A.磁场具有能量B.能量密度与磁场强度的平方成正比C.可以通过积分计算磁场的总能量D.能量只存在于有电流的区域3、以下关于电磁波的角动量，表述恰当的有（）A.具有自旋角动量和轨道角动量B.与偏振有关C.可以传递给物质D.对电磁波的传播没有影响4、在电力系统的规划设计中，需要考虑以下哪些因素？（）A.负荷预测B.电源布局C.电网结构D.环境保护5、在电源滤波电路中，以下哪些元件可以用于滤波？（）A.电容B.电感C.电阻D.二极管6、对于数字电路中的移位寄存器的应用，包括（）A.实现数据的串行-并行转换B.进行数据的移位运算C.构成环形计数器D.用于存储大量数据7、在电力系统的规划设计中，需要考虑的因素包括（）A.负荷增长预测B.电源布局C.电网结构D.环境保护8、以下属于数字电路中常见的接口标准的有（）A.PCI总线B.USB接口C.RS-232接口D.SPI接口9、对于数字电路中的计数器，以下可以改变计数方向的方法有（）A.改变输入脉冲的极性B.调整控制信号C.重新设置初始值D.改变计数器的类型10、在电力系统的无功平衡中，无功电源的种类有（）A.同步发电机B.同步调相机C.并联电容器D.静止无功发生器三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）说明电力系统中的智能变电站有哪些特点？2、（本题5分）用PLA实现逻辑函数F=AB'+C'D。3、（本题5分）分析数据选择器和数据分配器的工作原理，并说明它们在电路中的用途。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题