南开大学滨海学院《过程控制与系统仿真》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《过程控制与系统仿真》2023-2024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、在一个集成运放构成的三角波发生电路中，若改变电容的充电和放电时间常数，会影响三角波的：（）A.幅度B.频率C.占空比D.相位2、一个乙类互补推挽功率放大电路，电源电压为±15V，负载电阻为12Ω，输入信号为正弦波。若忽略三极管的饱和压降，请问该电路的最大输出功率约为多少？（）A.14.06WB.18.75WC.28.125WD.37.5W3、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行功率放大。以下哪种功率放大器具有较高的效率和较低的失真？（）A.甲类功率放大器B.乙类功率放大器C.甲乙类功率放大器D.丙类功率放大器4、在一个数字电子电路中，需要实现数据的锁存和传输。以下哪种集成电路可以实现这一功能？（）A.锁存器B.寄存器C.计数器D.译码器5、考虑一个无限长的同轴电缆，内导体半径为a，外导体半径为b，中间填充介质的介电常数为ε。当内导体上单位长度的电荷量为λ时，内外导体间的电势差为：（）A.λ/(2πε)ln(b/a)B.λ/(πε)ln(b/a)C.2λ/(πε)ln(b/a)D.λ/(2πε)(b-a)6、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7、数字电路中的译码器可以将二进制代码转换为特定的输出信号。对于一个4线-16线译码器，当输入代码为1010时，会有几个输出为高电平？（）A.0个B.1个C.2个D.16个8、在一个电气设备的安装过程中，需要进行接地电阻的测量。以下哪个仪器可以用于接地电阻的测量？（）A.万用表B.兆欧表C.接地电阻测试仪D.示波器9、某反馈放大电路的开环增益A=1000，反馈系数F=0.009。若要使闭环增益Af稳定在100，请问该反馈是何种类型，以及其深度反馈系数约为多少？（）A.电压串联负反馈，11B.电压串联负反馈，10C.电流并联负反馈，11D.电流并联负反馈，1010、在一个工厂的自动化生产线中，需要使用传感器进行检测和控制。以下哪个类型的传感器不属于常用的传感器类型？（）A.温度传感器B.压力传感器C.颜色传感器D.声音传感器11、有一个电力系统，正在规划建设新的输电线路。在选择输电线路的导线截面时，需要考虑多个因素，如电流密度、经济电流密度、机械强度和电晕等。下列关于导线截面选择原则的描述，错误的是（）A.按照经济电流密度选择导线截面，可以使线路的年运行费用最低B.对于大跨越线路，应主要考虑机械强度选择导线截面C.为了减少电晕损耗，应选择较大截面的导线D.导线截面越大越好，无需考虑其他因素12、某工厂的电气控制系统中使用了PLC（可编程逻辑控制器）进行自动化控制。在一个生产流程中，需要根据多个传感器的信号来控制一系列执行机构的动作。当其中一个传感器发生故障时，PLC能够自动切换到备用控制模式，以保证生产继续进行。以下关于这种PLC控制的说法，正确的是（）A.降低了系统的稳定性B.增加了系统的维护成本C.提高了系统的容错能力D.减少了系统的控制精度13、对于一个功率放大电路，在输出功率相同的情况下，乙类功放的效率比甲类功放：（）A.低B.高C.相同D.无法确定14、在一个电力系统中，需要对电力设备进行绝缘配合。以下哪个因素不是影响绝缘配合的主要因素？（）A.设备的额定电压B.设备的使用环境C.设备的安装方式D.设备的绝缘水平15、在一个基于移位寄存器的数字电路中，初始状态为1010。在连续的三个时钟脉冲作用下，执行右移操作，并且在每次移位时输入为1。那么在第三个时钟脉冲过后，寄存器中的值最有可能是（）A.1110B.1101C.0111D.1011二、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、在电力系统的经济运行中，需要考虑的成本有（）A.发电成本B.输电成本C.配电成本D.停电损失成本2、在研究电磁波的传播时，以下哪些条件会影响其传播特性（）A.介质的电导率B.电磁波的频率C.介质的磁导率D.电磁波的振幅3、在电力系统的电压控制中，无功电源的配置原则包括（）A.分层分区平衡B.就地补偿为主C.集中补偿为辅D.随负荷变化灵活调整4、对于数字系统中的图像处理，以下哪些操作会用到数字电子技术？（）A.图像压缩B.图像增强C.图像识别D.图像滤波5、在功率放大器的输出匹配中，以下哪些目的是为了实现？（）A.最大功率输出B.提高效率C.减小失真D.增加带宽6、对于磁场中的安培环路定理，以下理解正确的是（）A.闭合回路中的电流与磁场的环流有关B.磁场是有旋场C.适用于任何闭合回路D.可以用来计算磁场的强度7、对于数字电路中的数字滤波器，以下描述正确的是（）A.可以对数字信号进行滤波处理B.分为有限冲激响应（FIR）滤波器和无限冲激响应（IIR）滤波器C.可以用硬件或软件实现D.常用于信号处理领域8、以下关于静电屏蔽现象，正确的解释有（）A.内部电场为零B.外部电场不影响内部C.屏蔽体必须是导体D.对高频电场效果更好9、电气控制线路中，减少触头电弧的方法有哪些？A.采用灭弧装置B.增大触头开距C.提高触头分断速度D.采用多断口触头10、在数字电路的设计中，使用硬件描述语言（HDL）的优点包括（）A.提高设计效率B.便于设计的修改和维护C.能够进行逻辑综合和仿真D.增强设计的可读性和可移植性11、在放大器的输入输出阻抗匹配中，以下哪些情况需要考虑？（）A.提高功率传输效率B.减小信号反射C.增加带宽D.降低噪声12、以下属于数字电路中降低功耗的方法有（）A.采用低功耗的集成电路B.优化电路的工作电压C.减少不必要的信号翻转D.采用睡眠模式13、电力系统的接地方式有（）A.中性点不接地B.中性点经消弧线圈接地C.中性点直接接地D.中性点经电阻接地14、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15、数字电路中的三态门可以实现（）A.高电平输出B.低电平输出C.高阻态输出D.脉冲输出三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析图中所示的同步时序电路，求出其驱动方程、状态方程和输出方程。2、（本题5分）阐述电力系统中的电能质量问题和改善措施。3、（本题5分）阐述在数字电路设计中如何考虑功耗优化的问题。4、（本题5分）简述电气控制系统中速度继电器的作用。5、（本题5分）描述PLA（可编程逻辑阵列）和PAL（可编程阵列逻辑）的工作原理和编程方法。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某工厂的电气设备在雷雨天气经常遭受雷击损坏，尽管已经安装了部分防雷装置。请分析现有防雷系统可能存在的不足，如接地电阻过大、避雷器选型不当等，并提出完善防雷措施的方案，包括合理选择避雷器、优化接地系统和增设屏蔽