青岛科技大学《自动控制原理含实验》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024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、在一个数字电路中，使用编码器对10个输入信号进行编码，若采用8421BCD码编码，那么输出的编码长度至少是多少位？（）A.4位B.5位C.6位D.7位2、在一个数字电路设计项目中，需要选择合适的逻辑门。以下哪种逻辑门的输出只取决于当前的输入？（）A.组合逻辑门B.时序逻辑门C.与门D.或门3、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4、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.50Ω5、电气控制中，常常需要对信号进行放大。运算放大器是一种常用的信号放大器件，具有高增益、高输入阻抗等特点。在使用运算放大器时，需要合理设置外部电路参数。以下关于运算放大器使用的描述，错误的是（）A.可以构成反相放大器和同相放大器B.输出电压不会超过电源电压C.不需要考虑输入信号的频率D.失调电压和温漂会影响放大精度6、某电气控制系统用于控制一个自动化仓库的堆垛机，堆垛机的水平和垂直运动由两个独立的电机驱动。在运行过程中，水平电机突然停止，而垂直电机正常工作。可能的故障原因是？（）A.水平电机过载B.水平电机驱动器故障C.控制水平电机的线路断路D.以上都有可能7、在一个串联反馈式稳压电路中，若取样电阻阻值增大，而其他参数不变，输出电压将：（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低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、一个电气控制系统中，有一个由接触器和按钮组成的电动机点动控制电路。当按下按钮时，电动机转动，但松开按钮后，电动机立即停止。若要实现电动机的连续运行，需要添加什么元件？（）A.时间继电器B.中间继电器C.自锁触点D.热继电器10、在一个数字系统中，需要对数据进行加密和解密。以下哪种加密算法在数字电路中实现相对简单？（）A.对称加密算法B.非对称加密算法C.哈希算法D.随机数生成算法11、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.90Hz12、对于一个采用格雷码编码的计数器，若当前状态为1010，下一个状态应该是？（）A.1011B.1110C.1111D.100113、考虑一个使用计数器和译码器的数字电路。计数器从0开始计数，每来一个时钟脉冲加1，当计数值为7时，译码器输出一个特定的信号。若时钟频率为10kHz，经过1秒钟后，译码器是否会输出特定信号？（）A.会B.不会C.不确定D.以上都不对14、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15、在一个直流电路中，电源电动势为12V，内阻为1Ω，外接一个电阻为5Ω的负载。当电路稳定工作时，下列关于电源输出功率和负载功率的计算，正确的是（）A.电源输出功率为16W，负载功率为10WB.电源输出功率为10W，负载功率为16WC.电源输出功率为8W，负载功率为8WD.电源输出功率为20W，负载功率为10W16、在一个数字电路中，需要对频率为100kHz的矩形波信号进行分频，得到频率为10kHz的矩形波信号，应该使用哪种计数器实现？（）A.十进制计数器B.二进制计数器C.十六进制计数器D.以上都可以17、在一个电子设备的电源电路中，需要将交流电转换为直流电。以下哪种电路元件通常被用于这一转换过程？（）A.变压器B.二极管C.三极管D.电容器18、一个数字电路的功能是判断输入的6位二进制数中0的个数是否大于3。当输入为100100时，电路输出为1，表示0的个数大于3。现在输入变为011011，电路的输出最可能是（）A.1B.0C.无法确定D.以上都不对19、在电力系统的经济运行分析中，网损是一个重要的指标。降低网损可以提高电力系统的经济性。下列关于降低网损措施的描述，错误的是（）A.合理选择变压器的容量和台数B.增加输电线路的电阻C.优化电网的运行方式D.提高电力系统的功率因数20、在一个数字电子电路中，需要实现数据的编码和解码。以下哪种编码方式具有纠错功能？（）A.二进制编码B.格雷码C.汉明码D.以上都是21、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22、在一个复杂的数字电路系统中，包含多个逻辑门和集成电路芯片。当系统出现故障时，以下哪种方法最有助于快速定位故障点？（）A.逐个更换芯片进行测试B.使用逻辑分析仪观察信号波形C.凭借经验猜测故障位置D.对电路进行随机检查23、在一个智能建筑的电气工程中，需要实现对灯光、空调等设备的自动化控制。以下哪种通信协议最适合用于这种场景？（）A.ModbusB.CANC.ZigBeeD.RS48524、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)25、有一个数字电路用于对输入的8位二进制数进行奇偶校验。当输入为10100110时，电路输出为1，表示奇数个1。若输入变为01110011，那么电路的输出最有可能是（）A.1B.0C.无法确定D.以上都不对26、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.0.628V27、在电力系统的可靠性评估中，常用的指标有停电频率、停电持续时间和供电可靠率等。下列关于这些可靠性指标计算方法和意义的描述，错误的是（）A.停电频率是指单位时间内的停电次数B.停电持续时间是指每次停电的时长总和C.供电可靠率是指用户在统计期间内的正常供电时间与总时间的比值D.可靠性指标越高，说明电力系统的可靠性越好，但建设和运行成本也越高28、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29、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.0.007930、一个数字系统使用DAC（数模转换器）产生一个锯齿波信号，若DAC的转换时间为1μs，系统时钟频率为1MHz，那么锯齿波的周期大约是多少？（）A.1000μsB.100μsC.10μsD.1μs31、在电磁波的传播中，当电磁波从一种介质进入另一种介质时，下列哪个物理量会发生变化：（）A.频率B.波长C.波速D.以上都是32、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行滤波和放大。以下哪种滤波器和放大器的组合可以实现较好的性能？（）A.低通滤波器和共射极放大器B.高通滤波器和共基极放大器C.带通滤波器和共集电极放大器D.带阻滤波器和差分放大器33、在一个电力系统中，需要对电力负荷进行分类。以下哪种负荷不属于电力负荷的分类？（）A.一级负荷B.二级负荷C.三级负荷D.四级负荷34、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35、在一个电气自动化系统中，使用了PLC和触摸屏进行控制和监控。触摸屏可以显示系统的运行状态、参数设置等信息，并接收操作人员的输入。PLC则负责执行控制逻辑。以下关于PLC与触摸屏通信的描述，正确的是（）A.通信协议通常由触摸屏厂家确定B.通信速度对系统性能影响不大C.可以通过无线方式进行通信D.通信线路的长度没有限制二、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、对于数字系统中的通信协议，以下哪些要素是常见的？（）A.数据格式B.传输速率C.差错控制D.同步方式2、在电力电子设备的控制中，以下哪些因素会影响控制性能？（）A.控制算法的选择B.传感器的精度和响应时间C.执行机构的性能D.系统的干扰和噪声3、以下关于数字电路中的浮点数表示，哪些说法是正确的？（）A.由阶码和尾数组成B.可以表示较大范围的数值C.精度和范围之间存在权衡D.在数字计算中经常使用4、以下属于智能电网的特点的是（）A.自愈能力B.兼容性C.优化资产利用D.互动性5、在电力系统的稳定性评估中，以下哪些指标可以用于衡量系统的稳定性？（）A.静态稳定储备系数B.暂态稳定极限C.电压稳定裕度D.频率稳定范围6、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7、对于逻辑门电路，以下哪些是常见的类型？（）A.与门B.或门C.非门D.与非门8、在PLC编程中，常用的逻辑运算指令有哪些？A.与运算B.或运算C.非运算D.异或运算9、在电动力学中，以下哪些情况会导致电磁波的模式分裂（）A.外加电场B.介质不均匀C.边界条件改变D.温度变化10、以下关于电磁波的极化匹配，说法准确的有（）A.可以提高接收效率B.与发射和接收天线的极化方式有关C.对于线极化波较为重要D.对圆极化波不重要三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释智能电网的概念、特征和关键技术。2、（本题5分）分析功率放大电路中的交越失真及其消除方法。3、（本题5分）阐述电力电子技术在电力系统中的应用。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题1