福建师范大学协和学院《现代控制系统（上）》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2、在一个电子设备的显示屏中，需要控制像素的亮度和颜色。以下哪种技术通常被用于实现这一目的？（）A.液晶显示技术B.等离子显示技术C.发光二极管显示技术D.以上都是3、在一个电子设备的无线通信模块中，需要提高信号的接收灵敏度。以下哪个措施可以有效地提高信号接收灵敏度？（）A.增加天线的长度B.使用低噪声放大器C.优化接收电路的参数D.以上都是4、在一个电力系统中，需要对电力电缆进行敷设和安装。以下哪种敷设方式是最常用的？（）A.直埋敷设B.电缆桥架敷设C.电缆沟敷设D.以上都是5、在一个音频放大器电路中，为了提高音质和减少噪声，通常会采用一些特殊的电子元件。以下哪种元件可以有效地降低噪声？（）A.电位器B.滤波器C.继电器D.发光二极管6、一个数字系统使用8-3线优先编码器对8个输入信号进行编码，若输入信号I7为有效低电平，其他输入为高电平，那么输出的编码是多少？（）A.111B.000C.110D.0117、在一个集成运放构成的滞回比较器中，当输入电压从较小值逐渐增大到超过上门限电压时，输出电压将：（）A.从高电平跳变为低电平B.从低电平跳变为高电平C.保持高电平不变D.保持低电平不变8、在数字电路设计中，需要考虑电路的可靠性。以下哪种方法可以提高数字电路的可靠性？（）A.增加冗余逻辑B.提高时钟频率C.减少电路的规模D.使用低质量的元件9、一个电气控制系统中，有一个由电容和电阻组成的RC滤波电路，用于平滑直流电源的输出电压。若电容的值增大，滤波效果会如何变化？（）A.变好B.变差C.不变D.先变好后变差10、在一个电子设备的显示屏幕上，需要显示清晰的图像。以下哪个因素对图像清晰度影响最大？（）A.显示屏的分辨率B.显示屏的对比度C.显示屏的亮度D.显示屏的色彩饱和度11、某电气控制系统中，有一个由接触器、继电器和行程开关组成的自动往复运动控制电路。当行程开关损坏，无法正常动作时，设备会出现什么情况？（）A.停止运动B.单向运动C.持续往复运动D.运动速度加快12、在一个电子设备的显示驱动电路中，需要将数字信号转换为模拟信号。以下哪种集成电路可以实现这一功能？（）A.数模转换器（DAC）B.模数转换器（ADC）C.计数器D.译码器13、在一个集成运放构成的除法运算电路中，若两个输入信号分别为4V和2V，则输出电压约为：（）A.2VB.-2VC.0.5VD.-0.5V14、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3V和2V，对应的输入电阻均为20kΩ，反馈电阻为40kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.1VB.2VC.3VD.4V15、在相对论电动力学中，一个质子以0.6c的速度运动，其运动质量与静止质量的比值为：（）A.1.25B.1.67C.2.5D.1.516、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.417、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.6V18、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19、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.3-5V20、一个电气控制系统中，使用了一台自耦变压器进行降压启动。自耦变压器的抽头比为60%，电动机的额定电压为380V，启动时加在电动机上的电压是多少？（）A.144VB.196VC.228VD.280V21、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.50Ω22、在电力系统的短路电流计算中，需要考虑短路类型（如三相短路、两相短路等）和短路点的位置。不同的短路类型和短路点位置会影响短路电流的大小和分布。下列关于短路电流计算中考虑因素的描述，错误的是（）A.三相短路电流通常是最大的，对设备的危害也最大B.短路点距离电源越远，短路电流越小C.系统的运行方式（如最大运行方式和最小运行方式）对短路电流没有影响D.变压器的短路阻抗23、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24、某电气控制系统采用了智能控制算法，如模糊控制和神经网络控制。与传统的控制算法相比，智能控制算法能够更好地适应系统的非线性和不确定性。然而，智能控制算法也存在一些缺点。以下关于智能控制算法的描述，错误的是（）A.计算量大，对控制器性能要求高B.调试困难，需要大量的实验数据C.控制效果一定优于传统控制算法D.适用于复杂的、难以建立精确数学模型的系统25、在电磁波的传播中，已知某一时刻电场强度的方向沿x轴正方向，磁场强度的方向沿y轴正方向。经过一段时间后，电场强度的方向变为沿y轴正方向，那么此时磁场强度的方向应该是：（）A.沿x轴正方向B.沿x轴负方向C.沿z轴正方向D.沿z轴负方向26、在一个数字电路实验中，需要观察信号的时序关系。以下哪种仪器最适合用于这个目的？（）A.示波器B.万用表C.信号发生器D.逻辑分析仪27、在一个由多个与门和或门构成的数字电路中，已知当输入信号A=0，B=1，C=1，D=0时，输出为0。若将输入信号B改为0，其他输入不变，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28、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的传输和接收。以下哪种通信协议通常被用于短距离无线通信？（）A.Wi-FiB.BluetoothC.ZigBeeD.以上都是29、某工厂的电气控制系统中，有一个由接触器、热继电器和按钮组成的电动机正反转控制电路。当按下正转启动按钮时，电动机正常正转，但按下反转启动按钮后，电动机没有反应。已知接触器和按钮均正常，那么可能出现故障的元件是？（）A.热继电器B.反转接触器C.正转接触器D.电源30、在一个电气控制系统中，使用了编码器来测量电机的转速和位置。编码器的分辨率为1000脉冲/转，电机转速为1000r/min，若在10秒钟内接收到的脉冲数为100000个，那么电机的实际转速是多少？（）A.900r/minB.1000r/minC.1100r/minD.1200r/min31、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32、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33、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34、数字电路中的计数器可以实现不同进制的计数。对于一个模12的计数器，需要几个触发器来实现？（）A.2个B.3个C.4个D.5个35、有一个电力系统，正在规划建设新的输电线路。在选择输电线路的导线截面时，需要考虑多个因素，如电流密度、经济电流密度、机械强度和电晕等。下列关于导线截面选择原则的描述，错误的是（）A.按照经济电流密度选择导线截面，可以使线路的年运行费用最低B.对于大跨越线路，应主要考虑机械强度选择导线截面C.为了减少电晕损耗，应选择较大截面的导线D.导线截面越大越好，无需考虑其他因素二、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、在工厂的电气自动化系统中，以下哪些设备可以实现数据采集和监控？（）A.传感器B.变送器C.数据采集卡D.监控软件2、以下关于电力系统中的新能源发电的特点，正确的有（）A.随机性B.间歇性C.不可控性D.环保性3、以下关于数字电路中的同步和异步电路的描述，正确的是（）A.同步电路以统一的时钟信号为基准B.异步电路不需要时钟信号C.同步电路的可靠性较高D.异步电路的速度可能更快4、以下关于电磁波的群速度，说法合理的有（）A.可能不同于相速度B.反映能量传播速度C.与频率有关D.总是小于光速5、以下关于数字信号的特点，哪些描述是准确的？（）A.只有离散的数值B.抗干扰能力强C.便于存储和处理D.传输过程中容易失真6、在电力系统的规划设计中，需要考虑以下哪些因素？（）A.负荷预测B.电源布局C.电网结构D.环境保护7、以下关于电磁波的辐射功率，影响因素包括（）A.电荷的运动方式B.辐射体的几何形状C.周围介质的性质D.电磁波的波长8、对于数字电路中的移位寄存器的应用，包括（）A.实现数据的串行-并行转换B.进行数据的移位运算C.构成环形计数器D.用于存储大量数据9、以下哪些是电气控制系统中的测量仪表？A.功率表B.电能表C.频率表D.相位表10、以下关于电力系统中的黑启动的描述，正确的有（）A.是系统全停后的恢复过程B.需要选择合适的启动电源C.恢复步骤有严格的顺序D.可以快速恢复系统供电三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）说明电气控制中如何进行电气系统的抗干扰设计。2、（本题5分）阐述如何在数字电路中进行故障诊断和测试。3、（本题5分）描述如何设计一个数字信号的峰值检测电路。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某工厂的变频器在运行时产生大量谐波，对电网和其他设备造成了干扰。请分析谐波产生的原理和可能造成的危害，如