石家庄铁道大学四方学院《电气控制与可编程控制器》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《电气控制与可编程控制器》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25个小题，每小题1分，共25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、有一个电力系统，正在考虑采用新能源发电（如太阳能、风能）接入。新能源发电具有间歇性和随机性的特点，给电力系统的运行和控制带来了挑战。下列关于新能源发电接入对电力系统影响的描述，错误的是（）A.增加了系统的备用容量需求B.可能导致系统频率波动C.提高了系统的电压稳定性D.对系统的调峰能力提出了更高要求2、有一个8位的逐次逼近型A/D转换器，输入模拟电压范围为0-5V，若当前转换得到的数字量为10010101，那么对应的模拟电压大约是多少？（）A.2.93VB.3.15VC.3.56VD.2.58V3、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4、在一个数字信号处理电路中，需要对输入的数字信号进行滤波。以下哪种数字滤波器在实现上相对简单且效果较好？（）A.无限冲激响应滤波器（IIR）B.有限冲激响应滤波器（FIR）C.中值滤波器D.均值滤波器5、某电气控制系统用于控制电梯的运行，电梯的上升和下降由电动机通过曳引轮和钢丝绳实现。若电动机的制动装置出现故障，无法正常制动，在电梯满载上升时突然断电，会发生什么危险情况？（）A.电梯缓慢下降B.电梯急速下降C.电梯停在原处D.电梯上升到顶部6、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7、在一个电力系统中，需要对电力设备进行故障诊断和分析。以下哪种方法不是电力设备故障诊断和分析的常用方法？（）A.振动分析法B.温度分析法C.声音分析法D.颜色分析法8、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))9、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)10、在一个电气控制系统中，有一个由PLC控制的温度控制系统。温度传感器采用热电偶，其输出信号经过变送器转换为标准电流信号输入PLC。若变送器的输出信号偏差较大，会对温度控制产生什么影响？（）A.温度控制精度降低B.温度失控C.温度控制滞后D.无影响11、在一个由理想运放构成的积分运算电路中，输入电压为方波，周期为10ms，幅度为1V，电容为1μF，电阻为100kΩ。经过50ms后，输出电压约为多少？（）A.-5VB.-4VC.4VD.5V12、对于一个由理想运放构成的加法运算电路，有三个输入电压分别为2V、3V、4V，对应的输入电阻分别为20kΩ、30kΩ、40kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.9VB.8VC.7VD.6V13、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.11114、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的软启动控制。以下哪种设备可以用于电机的软启动控制？（）A.自耦变压器B.软启动器C.变频器D.以上都是15、对于一个场效应管，其夹断电压为-2V，当栅源电压为-1V时，该场效应管处于：（）A.截止区B.可变电阻区C.恒流区D.击穿区16、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.TM0117、在一个差分放大电路中，两输入端的信号分别为ui1=8mV，ui2=4mV，差模增益Ad=80，共模抑制比KCMR=800。请问输出电压uo约为多少？（）A.320mVB.360mVC.400mVD.440mV18、在一个电气控制系统中，使用了触摸屏作为人机交互界面。操作人员可以通过触摸屏输入控制指令、查看系统运行状态和参数。触摸屏与控制器通过通信协议进行数据交换。关于这种触摸屏人机交互方式，以下描述错误的是（）A.操作直观方便B.界面可定制性强C.通信速度快，实时性好D.对操作人员的技术要求高19、在一个多级放大电路中，若后级的输入电阻很小，那么前级的输出电阻对整个电路的性能影响：（）A.很大B.很小C.没有影响D.无法确定20、在一个电力系统中，需要对电能进行计量和计费。以下哪种电能表不属于常用的电能表类型？（）A.机械式电能表B.电子式电能表C.智能电能表D.电流表21、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22、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23、数字电路中的比较器可以比较不同位数的二进制数。对于一个8位比较器，当两个输入分别为10101010和01010101时，输出结果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不确定24、在一个由三极管组成的基本共射放大电路中，已知三极管的饱和电流ICS=1mA，基极电流IB=20μA，集电极电阻RC=1kΩ，电源电压VCC=5V。假设三极管处于放大状态，请问该电路的输出电压动态范围约为多少？（）A.0-2VB.1-3VC.2-4VD.3-5V25、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、以下哪些因素会影响电气控制系统的稳定性？A.控制器参数B.负载特性C.电源质量D.线路布局2、数字电路中的乘法器在数字信号处理中的应用包括（）A.快速傅里叶变换（FFT）B.数字滤波C.图像压缩D.音频处理3、以下哪些是电气控制系统中的控制方式？A.手动控制B.自动控制C.半自动控制D.远程控制4、以下关于数字电路中的现场可编程门阵列（FPGA），哪些描述是正确的？（）A.可以通过编程实现特定的逻辑功能B.具有灵活性和可重构性C.开发成本相对较高D.适用于快速原型开发5、电力系统中的电能质量指标包括（）A.电压偏差B.频率偏差C.谐波含量D.三相电压不平衡度6、以下关于数字电路中的纠错编码，哪些说法是正确的？（）A.可以检测和纠正传输中的错误B.增加了数据的冗余度C.常见的有海明码和卷积码D.对系统的可靠性有提升作用7、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8、对于数字电路中的奇偶校验码，以下描述正确的是（）A.用于检测数据传输中的错误B.分为奇校验和偶校验C.增加了数据的冗余度D.可以自动纠错9、在模拟乘法器的应用中，以下哪些电路可以实现？（）A.乘法运算B.除法运算C.平方运算D.平方根运算10、数字电路中的乘法器可以通过（）A.移位相加的方法实现B.专用的集成电路芯片实现C.利用加法器和计数器组合实现D.基于逻辑门搭建实现三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释如何设计一个数字信号的占空比测量电路。2、（本题5分）分析图中所示的译码器电路，说明其工作过程。3、（本题5分）化简逻辑函数F(A,B,C,D)=Σm(2,3,6,7,8,10,12,14)，并用与或非门实现。4、（本题5分）探讨桥式整流电路中二极管的选择和参数计算。5、（本题5分）简述电气控制系统中故障诊断与预警系统的构建。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某工厂的电气设备自动化升级改造中，需要考虑控制系统的兼容性、扩展性和可靠性。