山东水利职业学院《现代电气控制技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《现代电气控制技术》2023-2024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、在一个自动化生产线上，电气控制系统需要与其他自动化设备进行通信，实现协同工作。常用的通信方式有现场总线、工业以太网等。现场总线具有实时性好、可靠性高的特点，但传输距离有限；工业以太网则传输速度快、扩展性强，但实时性稍逊。以下关于通信方式选择的考虑，正确的是（）A.对实时性要求高的系统应选择工业以太网B.传输距离远时应选择现场总线C.系统规模大、扩展性要求高时应选择工业以太网D.成本是选择通信方式的唯一因素2、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.1μs3、有一个矩形波导，横截面的长和宽分别为a和b，其中a>b。当电磁波在其中传播时，能够传播的最低频率对应的模式是：（）A.TE10B.TE01C.TM10D.TM014、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的远程监测和控制。以下哪种技术可以实现温度的远程监测和控制？（）A.传感器技术B.通信技术C.控制技术D.以上都是5、在一个数字电路中，使用4选1数据选择器实现逻辑函数F=AB+BC。已知数据选择器的输入为I0到I3，选择控制端为S1和S0，那么应该如何连接输入和控制端才能实现该函数？（）A.具体连接方式较为复杂B.连接方式取决于其他因素C.按照特定规律连接D.无法通过该数据选择器实现6、在一个数字电子电路中，需要实现计数器的功能。以下哪种计数器可以实现任意进制的计数？（）A.二进制计数器B.十进制计数器C.可逆计数器D.可编程计数器7、在一个由与门、或门和非门构成的数字电路中，已知输入信号A=0，B=1，C=0时，输出为1。若将输入信号A改为1，B改为0，C保持不变，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8、考虑一个使用计数器和比较器的数字电路，计数器从0开始计数，当计数值达到10时与预设值15进行比较。若此时计数器继续计数到12，那么比较器的输出状态最有可能是（）A.0（表示小于预设值）B.1（表示大于等于预设值）C.不确定D.以上都不对9、在数字电路中，信号的噪声会影响电路的性能。以下哪种方法可以减少信号噪声？（）A.增加信号的幅度B.降低时钟频率C.使用滤波器D.增加电路的复杂度10、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、在数字电路设计中，需要考虑功耗问题。以下哪种因素对数字电路的功耗影响最大？（）A.逻辑门的类型B.时钟频率C.电路的规模D.输入信号的频率12、在一个电力系统中，发生短路故障时会产生很大的短路电流。以下哪种设备可以快速切断短路电流，保护电力系统的安全？（）A.隔离开关B.负荷开关C.熔断器D.断路器13、在一个电气控制系统中，有一个由PLC控制的自动化仓储系统。当货物重量超过设定值时，报警装置应启动，但实际未启动。可能的原因是？（）A.重量传感器故障B.PLC输入点故障C.控制程序错误D.以上都有可能14、对于一个场效应管，其开启电压为2V，当栅源电压为1.5V时，该场效应管处于：（）A.截止区B.可变电阻区C.恒流区D.不确定15、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16、在数字电路设计中，需要考虑信号的延迟问题。以下哪种因素会导致信号延迟增加？（）A.减少逻辑门的数量B.降低时钟频率C.增加电路的布线长度D.使用高速逻辑门17、假设存在一个时谐电磁场，电场强度的复数形式为E=E0exp(i(k·r-ωt))，其中k是波矢，ω是角频率。则磁场强度的复数形式为（真空磁导率为μ0）：（）A.H=(E0/ωμ0)exp(i(k·r-ωt))B.H=(E0/μ0)exp(i(k·r-ωt+π/2))C.H=(E0/ωμ0)exp(i(k·r-ωt+π/2))D.H=(E0/μ0)exp(i(k·r-ωt))18、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19、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.011120、在一个串联型稳压电路中，调整管的压降为3V，输出电压为9V，负载电流为100mA。若取样电阻的分压比为0.1，那么基准电压约为多少？（）A.1VB.1.2VC.1.5VD.2V21、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.6V22、某地区的电力系统中，有一座大型火电厂和一座小型水电站。火电厂的发电成本主要取决于燃料价格和机组效率，而水电站的发电成本主要取决于水资源的利用情况和机组维护成本。在电力市场环境下，当燃料价格上涨时，下列关于这两座电厂发电策略的调整，合理的是（）A.火电厂减少发电量，水电站增加发电量B.火电厂增加发电量，水电站减少发电量C.火电厂和水电站的发电量都不变D.火电厂和水电站的发电量都增加23、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电路不属于电机正反转控制电路？（）A.接触器互锁电路B.按钮互锁电路C.接触器和按钮双重互锁电路D.电阻分压电路24、在一个由理想运算放大器组成的反相比例运算电路中，反馈电阻为100kΩ，输入电阻为10kΩ，输入电压为1V，则输出电压为：（）A.-10VB.10VC.-1VD.1V25、在一个基于触发器的时序逻辑电路中，触发器的初始状态为0。在时钟脉冲的上升沿，输入信号D为1。经过连续的4个时钟脉冲后，触发器的输出状态最有可能是（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对26、在一个电气控制系统中，使用了一个稳压电源为电路提供稳定的直流电压。若输入电源电压波动较大，而输出电压基本不变，可能是稳压电源中的哪个元件起到了关键作用？（）A.调整管B.比较放大器C.取样电路D.基准电压源27、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28、对于一个RC桥式正弦波振荡电路，已知R=10kΩ，C=0.01μF，若要起振，放大器的电压增益至少应为多少？（）A.1/3B.1/2C.3D.229、在一个电力系统中，需要对电力设备进行节能改造。以下哪种措施不是电力设备节能改造的常用措施？（）A.采用高效节能设备B.优化设备运行方式C.增加设备数量D.提高设备的功率因数30、电气控制系统中，常常会出现电磁干扰的问题。电磁干扰可能会导致控制信号失真、设备误动作等。为了减少电磁干扰的影响，可以采取多种措施，如屏蔽、滤波、接地等。以下关于电磁干扰抑制措施的描述，错误的是（）A.屏蔽可以完全消除电磁干扰B.滤波能够去除特定频率的干扰信号C.良好的接地有助于提高系统的抗干扰能力D.综合使用多种措施可以更有效地抑制电磁干扰31、在电力系统的暂态稳定分析中，通常采用等面积定则来判断系统在受到大扰动后的稳定性。等面积定则的基本思想是比较加速面积和减速面积的大小。下列关于等面积定则应用条件的描述，错误的是（）A.系统必须是简单的单机无穷大系统B.扰动后系统的结构和参数保持不变C.不考虑原动机调速器和励磁调节器的作用D.只适用于分析短路故障引起的暂态稳定问题32、对于一个乙类互补对称功率放大电路，电源电压为±18V，负载电阻为16Ω，三极管的饱和压降忽略不计。假设输入信号为正弦波，那么该电路能输出的最大功率约为多少？（）A.16.875WB.18WC.20.25WD.22.5W33、在一个集成运放构成的窗口比较器中，有两个参考电压分别为3V和6V。当输入电压从0逐渐增加时，输出电压发生翻转的阈值电压分别约为多少？（）A.3V和6VB.1.5V和4.5VC.4.5V和1.5VD.6V和3V34、某集成运放的单位增益带宽为1MHz，开环增益为100dB。若要使闭环增益为20dB，请问该电路的带宽约为多少？（）A.10kHzB.20kHzC.50kHzD.100kHz35、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。以下哪个传感器不属于常用的传感器类型？（）A.位移传感器B.速度传感器C.重量传感器D.气味传感器二、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、在数字电路的设计中，考虑电磁兼容性时需要注意（）A.布线的合理性B.元件的布局C.屏蔽和接地D.电源的滤波2、在正弦波振荡器的分类中，以下哪些是常见的类型？（）A.RC振荡器B.LC振荡器C.石英晶体振荡器D.压控振荡器3、在数字电路的可靠性设计中，以下哪些措施是有效的？（）A.采用容错技术B.进行热设计C.增加滤波电容D.提高布线的抗干扰能力4、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5、交流电动机的调速系统中，闭环控制相对于开环控制的优点有哪些？A.精度高B.动态性能好C.抗干扰能力强D.调试简单6、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7、以下属于电力系统继电保护装置基本要求的是（）A.选择性B.速动性C.灵敏性D.可靠性8、在PLC通信网络中，常见的通信方式有哪些？A.串口通信B.以太网通信C.现场总线通信D.无线通信9、在数字电路的时序分析中，以下哪些概念是重要的？（）A.建立时间B.保持时间C.传播延迟D.时钟偏移10、以下关于电磁波的相干条件，包括（）A.频率相同B.振动方向相同C.相位差恒定D.振幅相同三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）阐述电气控制系统中冗余设计的概念和实现方式。2、（本题5分）阐述电偶极辐射的基本特点和规律。3、（本题5分）分析数据选择器和数据分配器的功能，并用其实现逻辑函数。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个工业自动化生产线的传感器系统需要实现高精度、高可靠性的数据采集。请分析如何进行传感器的选型和