山东职业学院《现代控制系统设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页山东职业学院《现代控制系统设计》

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、在一个多级直接耦合放大电路中，第一级的增益为20dB，第二级的增益为30dB，第三级的增益为40dB。请问总的增益约为多少？（）A.90dBB.80dBC.70dBD.60dB2、在一个数字电路中，使用比较器对两个4位二进制数进行比较，若两个数相等，比较器的输出是什么电平？（）A.高电平B.低电平C.不确定D.高阻态3、在某电气控制系统中，需要对一个直流电机进行调速。采用了PWM技术，PWM信号的占空比为70%，电源电压为24V，那么电机两端的平均电压是多少？（）A.16.8VB.18.2VC.19.6VD.20.4V4、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5、在一个由三极管构成的共基极放大电路中，已知三极管的β=150，集电极电阻RC=3kΩ，发射极电阻RE=1.5kΩ，电源电压VCC=15V，基极电流IB=30μA。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的电压增益约为多少？（）A.-75B.-100C.75D.1006、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7、一个单相桥式整流电容滤波电路，输入交流电压的有效值为12V，负载电阻为2kΩ，电容为220μF。请问输出电压的平均值约为多少？（）A.10.8VB.13.2VC.15.6VD.18V8、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.4V9、在一个数字电子电路中，需要实现数据的存储和读取。以下哪种存储器具有较快的读写速度？（）A.随机存取存储器（RAM）B.只读存储器（ROM）C.闪存（Flash）D.以上都是10、在一个电力系统中，需要对电力设备进行检修和维护。以下哪个项目不属于电力设备检修的内容？（）A.设备的清洁和保养B.设备的故障排除C.设备的升级和改造D.设备的报废处理11、在一个复杂的电子电路系统中，有多个不同功能的集成电路芯片。当其中一个芯片出现故障时，可能会影响整个系统的正常运行。以下哪种方法可以较为准确地定位故障芯片？（）A.逐个更换芯片进行测试B.使用示波器观察电路信号C.用万用表测量各芯片引脚电压D.凭经验判断故障芯片位置12、考虑一个用于实现加法运算的数字电路，输入为两个4位二进制数。当输入分别为0101和1010时，电路输出为1111。若输入变为1001和0110，那么电路的输出最有可能是（）A.1111B.1011C.1110D.100013、数字电路中的数据选择器可以根据多个控制信号选择不同的输入数据。对于一个16选1数据选择器，需要几个控制信号？（）A.1个B.2个C.3个D.4个14、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15、对于一个静电场，其电势满足拉普拉斯方程∇^2φ=0。已知在一个二维平面上，电势φ=x^2-y^2，则在点(1,1)处的电场强度的x分量为：（）A.-2B.2C.0D.416、一个4位的并行加法器，若输入为1010和0101，那么其进位输出C4是多少？（）A.0B.1C.不确定D.可能为0也可能为117、在一个数字电路中，使用了数据选择器从4个输入数据中选择一个输出。控制信号为2位二进制数，当控制信号为10时，选择的输入数据应该是（）A.第1个B.第2个C.第3个D.第4个18、有一个无限大的导电平面，上方存在垂直于平面的均匀磁场B。一个带电粒子在平面上方平行于平面运动，速度为v。若粒子电荷量为q，质量为m，则粒子运动的轨迹为：（）A.直线B.抛物线C.圆D.椭圆19、在一个集成运放构成的指数运算电路中，若输入为正电压，则输出电压将：（）A.指数上升B.指数下降C.线性上升D.线性下降20、一个电气控制系统中，使用了一台变压器将220V交流电压降压为12V交流电压。若变压器的初级绕组匝数为1100匝，次级绕组匝数应为多少？（）A.60匝B.120匝C.240匝D.360匝21、一个正弦波振荡器由集成运放、电阻、电容组成，若要产生频率为1kHz的正弦波，电容值为0.1μF，那么反馈电阻的值大约应为多少？（）A.15.9kΩB.31.8kΩC.63.6kΩD.127.2kΩ22、在一个集成运放构成的绝对值运算电路中，若输入为负电压，则输出电压为：（）A.输入电压的绝对值B.输入电压C.输入电压的相反数D.零23、在一个数字电路中，使用PLA（可编程逻辑阵列）实现逻辑函数，已知输入变量有4个，输出函数有3个，那么至少需要多少个与门和或门？（）A.8个与门，3个或门B.16个与门，3个或门C.4个与门，8个或门D.无法确定24、在一个电气设备的选型过程中，需要考虑设备的可靠性和可用性。以下哪个指标不是衡量设备可靠性和可用性的指标？（）A.平均无故障时间（MTBF）B.平均修复时间（MTTR）C.设备利用率D.设备寿命25、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为2kΩ，后级的输入电阻为10kΩ，前级的开路电压增益为60，后级的短路电流增益为120。那么总的电压增益约为多少？（）A.720B.7200C.72000D.72000026、电气控制中，经常使用断路器和熔断器来进行电路保护。断路器具有可重复使用、操作方便等优点，熔断器则具有成本低、分断能力强等特点。在以下情况下，更适合使用熔断器进行保护的是（）A.频繁操作的电路B.对保护动作速度要求高的电路C.需要远程操作的电路D.电流变化较大的电路27、在电动力学中，已知一个电磁波的电场强度为E=E0sin(kx-ωt)，则其磁场强度H的表达式为（假设波沿x轴正方向传播，真空磁导率为μ0，真空介电常数为ε0）：（）A.H=(E0/ωμ0)sin(kx-ωt)B.H=(E0/c)sin(kx-ωt)C.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)D.H=(E0/c)cos(kx-ωt)28、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29、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30、考虑一个边长为L的正立方体区域，内部存在均匀电场E。通过该立方体表面的电通量为：（）A.6EL^2B.3EL^2C.EL^2D.031、已知一个场效应管的转移特性曲线为一条直线，其斜率为3mA/V，截距为-2mA。请问该场效应管的类型和参数约为多少？（）A.N沟道增强型，阈值电压为0.67VB.N沟道耗尽型，夹断电压为-0.67VC.P沟道增强型，阈值电压为-0.67VD.P沟道耗尽型，夹断电压为0.67V32、某数字电路用于将BCD码转换为十进制数。当输入的BCD码为01010110时，经过电路转换后的十进制数输出最有可能是（）A.56B.65C.86D.6833、在一个电子电路设计中，需要考虑电路的稳定性和可靠性。以下哪个因素对电路的稳定性影响最大？（）A.电子元件的质量B.电路的布局和布线C.电源的稳定性D.环境温度和湿度34、在一个电力系统中，需要对继电保护装置进行校验和调试。以下哪个项目不是继电保护装置校验和调试的内容？（）A.动作电流校验B.动作时间校验C.灵敏度校验D.设备外观检查35、在一个数字电路中，使用了加法器将两个5位二进制数相加。当输入分别为01001和10101时，电路输出为11110。若输入变为10010和01100，那么电路的输出最有可能是（）A.11110B.11100C.10110D.10010二、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、在传感器接口电路设计中，以下哪些方面需要重点关注？（）A.信号放大B.滤波C.线性化处理D.抗干扰2、在电力系统的继电保护中，主保护和后备保护的关系是（）A.主保护动作迅速B.后备保护动作较主保护慢C.后备保护是主保护的补充D.主保护和后备保护可以同时动作3、在电子电路的故障预测与健康管理（PHM）中，以下哪些技术是常用的？（）A.数据采集与分析B.故障诊断算法C.寿命预测模型D.维修决策支持4、电气控制系统中，继电器的作用主要有哪些？A.信号转换B.增加触点数量C.扩大控制范围D.实现逻辑控制5、对于电动力学中的超导现象，以下描述恰当的有（）A.电阻为零B.内部磁场为零C.存在临界温度和临界磁场D.电流密度无限大6、三相异步电动机降压启动的方法通常有哪些？A.定子串电阻降压启动B.自耦变压器降压启动C.星-三角降压启动D.延边三角形降压启动7、以下属于数字电路中的模拟-数字转换（ADC）的主要指标的有（）A.分辨率B.转换速度C.精度D.线性度8、在模拟乘法器的应用中，以下哪些是常见的用途？（）A.调制解调B.混频C.功率测量D.信号倍频9、以下哪些是变频器的基本组成部分？A.整流单元B.逆变单元C.控制单元D.制动单元10、三相异步电动机的制动状态包括以下哪些？A.反馈制动B.能耗制动C.反接制动D.发电制动三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）推导磁介质中磁场的安培环路定理。2、（本题5分）解释高压直流输电的原理、优点和适用场景。3、（本题5分）讲解如何设计一