上海兴伟学院《自动化控制系统》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《自动化控制系统》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30个小题，每小题1分，共30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、在一个自动化仓库的电气控制系统中，使用了大量的接近开关来检测货物的位置。接近开关的检测距离为10mm，当被检测物体与接近开关的距离小于5mm时，接近开关输出高电平。若物体与接近开关的实际距离为7mm，但接近开关没有输出信号，可能的原因是什么？（）A.接近开关损坏B.电源故障C.线路接触不良D.以上都有可能2、在一个多级放大电路的频率响应中，上限截止频率主要由哪一级电路决定：（）A.输入级B.中间级C.输出级D.频率响应最差的那一级3、对于一个差分放大电路，若两个输入端分别输入大小相等、极性相反的信号，这种输入方式被称为：（）A.共模输入B.差模输入C.正反馈输入D.负反馈输入4、某电力系统中，有一台三相异步电动机，其额定功率为10kW，额定电压为380V，额定电流为19.9A，功率因数为0.85，效率为0.9。该电动机在额定状态下运行时，每小时的耗电量约为（）A.10kWhB.11.76kWhC.8.55kWhD.12.94kWh5、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10V，负载电阻为1kΩ，电容为100μF。请问输出电压的平均值约为多少？（）A.9VB.10VC.12VD.14V6、在电力系统的自动化控制中，AGC（自动发电控制）系统的主要功能是根据系统的负荷变化，自动调整发电机的出力，以维持系统频率和联络线功率在规定的范围内。AGC系统通常由控制中心、信息采集系统和执行机构组成。下列关于AGC系统工作原理的描述，错误的是（）A.信息采集系统实时监测系统的频率、联络线功率和发电机出力等参数B.控制中心根据监测数据计算出需要调整的发电机出力C.执行机构直接控制发电机的调速器和励磁系统，实现出力调整D.AGC系统只考虑系统的频率偏差，不考虑联络线功率偏差7、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的功耗问题。以下哪个因素对电路功耗影响最大？（）A.电子元件的静态功耗B.电子元件的动态功耗C.电路的工作频率D.电路的负载大小8、对于一个由三极管构成的射极输出器，已知三极管的β=100，集电极电阻RC=3kΩ，电源电压VCC=20V，发射极电阻RE=3kΩ。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.30ΩB.50ΩC.75ΩD.100Ω9、在一个电子设备的通信系统中，需要提高信号的传输速率。以下哪个技术可以有效地提高信号传输速率？（）A.编码技术B.调制技术C.复用技术D.以上都是10、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11、在一个深度负反馈放大电路中，已知反馈系数为0.1，输入电压为5V，则输出电压约为：（）A.0.5VB.5VC.50VD.500V12、某电力系统发生故障，短路电流的周期分量在经过一定时间后逐渐衰减为零，而短路电流的非周期分量则按指数规律衰减。下列关于短路电流周期分量和非周期分量衰减时间常数的描述，正确的是（）A.周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电阻B.非周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电抗C.周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电抗D.非周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电阻13、在一个由TTL门电路组成的数字系统中，若电源电压为5V，高电平的典型值为3.6V，低电平的典型值为0.3V。当输入电压为2V时，该输入被视为？（）A.高电平B.低电平C.不确定电平D.无效电平14、对于一个集成运放构成的电压比较器，输入电压从-5V变化到5V，参考电压为0V。请问输出电压从低电平跳变到高电平的阈值电压约为多少？（）A.-2.5VB.0VC.2.5VD.5V15、某工厂的电力系统中，有一台同步发电机，其额定容量为500kVA，额定电压为10kV，功率因数为0.8（滞后）。当该发电机输出有功功率为400kW时，其输出的无功功率约为（）A.300kVarB.600kVarC.400kVarD.200kVar16、在相对论电动力学中，一个静止质量为m0的粒子以速度v运动。若光速为c，则其动能为：（）A.m0c^2(1-√(1-v^2/c^2))B.m0c^2(√(1-v^2/c^2)-1)C.m0v^2/2D.m0c^2(1-1/√(1-v^2/c^2))17、假设一个电磁波在真空中传播，其频率为10^9Hz，则该电磁波的波长为：（）A.0.3mB.3mC.30mD.300m18、一个正弦波振荡器由集成运放、电阻和电容组成，若要产生频率为2kHz的正弦波，电容值为0.01μF，那么反馈电阻的值大约应为多少？（）A.79.6kΩB.159.2kΩC.318.4kΩD.636.8kΩ19、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.1V20、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行滤波和压缩。以下哪种电路组合可以实现这个功能？（）A.滤波器和放大器B.编码器和解码器C.压缩器和滤波器D.计数器和译码器21、数字电路中的加法器可以通过不同的方式实现。对于一个超前进位加法器，它的主要优点是什么？（）A.速度快B.电路简单C.功耗低D.占用空间小22、在一个数字系统中，使用ROM存储一个4位的乘法表，其中输入为两个2位的二进制数，输出为4位的乘积。若输入为10和11，那么ROM输出的对应数值应该是多少？（）A.110B.101C.011D.11123、在一个数字电路中，使用了多个计数器来实现特定的功能。其中一个4位二进制计数器的初始值为0000，时钟脉冲的频率为1kHz。经过5秒钟后，该计数器的值最有可能是（）A.0101B.1001C.1100D.101024、在一个电气控制系统中，使用了一个电压互感器来测量高电压。电压互感器的变比为10000:100，测量仪表显示的电压为90V，实际电压是多少？（）A.9000VB.900VC.90000VD.900000V25、在一个集成运放构成的正弦波振荡电路中，若要增大振荡频率，可以：（）A.增大选频网络的电容B.增大选频网络的电感C.减小选频网络的电阻D.减小选频网络的电容26、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的可靠性和稳定性。以下哪个措施可以有效地提高电路的可靠性和稳定性？（）A.使用高质量的电子元件B.进行充分的测试和验证C.合理设计电路的保护机制D.以上都是27、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.零28、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29、在一个电气设备的控制系统中，需要对多个输入信号进行逻辑处理。可以使用逻辑门电路，如与门、或门、非门等，来实现这些逻辑功能。逻辑门电路的输入和输出只有高电平和低电平两种状态。以下关于逻辑门电路的描述，正确的是（）A.与门的输出只有在所有输入都为高电平时才为高电平B.或门的输出只要有一个输入为高电平就为高电平C.非门的输出与输入总是相反D.以上都是30、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.0.628V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2、在电力系统的无功补偿中，以下哪些设备可以使用？（）A.电容器B.电抗器C.静止无功补偿器D.同步调相机3、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4、在研究电磁辐射时，以下哪些因素会影响辐射电阻（）A.天线的形状B.工作频率C.周围环境D.天线材料5、在电力系统的稳定性分析中，以下哪些因素会影响暂态稳定性？（）A.故障类型和位置B.系统的惯性时间常数C.发电机的励磁系统D.负荷的特性6、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7、在电力系统的电能计量中，常用的计量方式有（）A.高供高计B.高供低计C.低供低计D.低供高计8、对于数字电路中的乘法器，以下哪些说法是正确的？（）A.可以实现两个数的乘法运算B.有硬件乘法器和软件乘法器之分C.运算速度对系统性能有重要影响D.通常采用移位相加的方法实现9、在电气设备的接地系统中，常见的接地类型有哪些？A.工作接地B.保护接地C.防雷接地D.防静电接地10、以下关于电磁波的干涉和衍射现象，正确的是（）A.干涉是波的叠加B.衍射是波绕过障碍物C.都与波的波长有关D.都只发生在相干波源的情况下三、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）推导时谐电磁波在无界空间中的传播方程。2、（本题5分）解释555定时器的工作原理及应用，如构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。3、（本题5分）阐述电力系统中的电力企业文化建设的作用和途径。4、（本题5分）说明电气控制系统中时间继电器的工作原理及应用场景。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个电力系统中，无功补偿装置投入运行后，功率因数仍未达到预期值。请分析可能的原因，如补偿容量不足、装置故障、系统谐波影响等，并提出相应的改进措施，包括合理选择无功补偿设