中南大学《自动控制A》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《自动控制A》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、在一个电力系统中，需要对电力设备进行状态监测和评估。以下哪个方法不是电力设备状态监测和评估的方法？（）A.在线监测B.离线检测C.定期试验D.随机抽样2、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.100kHz3、在一个数字电路中，需要对频率为100kHz的矩形波信号进行分频，得到频率为10kHz的矩形波信号，应该使用哪种计数器实现？（）A.十进制计数器B.二进制计数器C.十六进制计数器D.以上都可以4、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行功率放大。以下哪种功率放大器具有较高的效率和较低的失真？（）A.甲类功率放大器B.乙类功率放大器C.甲乙类功率放大器D.丙类功率放大器5、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2V，周期为10ms，电容为0.1μF，电阻为100kΩ。那么输出电压的峰值约为多少？（）A.20VB.40VC.-20VD.-40V6、在一个集成运放构成的滞回比较器中，参考电压VREF=3V，反馈电阻R2=10kΩ，电阻R1=20kΩ。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约为多少？（）A.1V和5VB.2V和4VC.3V和3VD.4V和2V7、一个数字系统使用ADC对一个缓慢变化的模拟信号进行采样，若ADC的转换时间较长，为了减少误差，应该采取什么措施？（）A.增加采样频率B.降低采样频率C.使用更高分辨率的ADCD.使用更快的ADC8、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9、在一个电气控制系统中，使用了一个电流互感器来测量大电流。电流互感器的变比为100:5，测量仪表显示的电流为2A，实际电流是多少？（）A.20AB.40AC.200AD.400A10、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.18V11、在一个由集成运放构成的积分运算电路中，若输入为方波信号，经过一段时间后，输出信号将呈现为：（）A.三角波B.正弦波C.锯齿波D.矩形波12、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13、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行均衡处理。以下哪种电子元件可以用于实现音频均衡？（）A.电容B.电感C.电阻D.运算放大器14、在一个工业生产线上的电气控制系统中，有一个PLC控制的输送装置。PLC的输入信号包括各种传感器的检测信号，输出信号控制电机的启停和速度。如果其中一个传感器出现故障，导致输入信号错误，而PLC程序没有相应的错误处理机制，那么系统可能会出现什么情况？（）A.停止运行B.继续正常运行C.运行速度改变D.出现不可预测的动作15、某电气控制系统中，需要对一个复杂的逻辑关系进行控制。可以使用组合逻辑电路或者时序逻辑电路来实现。组合逻辑电路输出仅取决于当前输入，时序逻辑电路输出则取决于当前输入和过去的状态。以下关于这两种逻辑电路选择的描述，正确的是（）A.逻辑关系简单时应选择时序逻辑电路B.对输出的时序有要求时应选择组合逻辑电路C.组合逻辑电路的设计比时序逻辑电路简单D.根据具体的逻辑需求和性能要求进行选择16、在数字电路设计中，需要考虑电路的功耗和速度之间的平衡。以下哪种方法可以在一定程度上实现这种平衡？（）A.选择低功耗的逻辑门B.降低时钟频率C.优化电路的布局和布线D.以上都是17、在一个电气控制系统中，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20A。现采用星三角降压启动方式，启动时电动机绕组接成星形，启动电流为直接启动电流的1/3。那么直接启动时的电流大约是多少？（）A.20AB.40AC.60AD.80A18、在一个集成运放构成的高通滤波电路中，若减小电阻的值，其截止频率将：（）A.升高B.降低C.不变D.先降低后升高19、对于一个由三极管构成的分压式偏置共射放大电路，已知电源电压VCC=12V，基极电阻RB1=30kΩ，RB2=10kΩ，集电极电阻RC=2kΩ，发射极电阻RE=1kΩ，三极管的β=50。假设三极管处于放大状态，请问基极电流IB约为多少？（）A.20μAB.30μAC.40μAD.50μA20、某反馈放大电路的开环增益A=1000，反馈系数F=0.009。若要使闭环增益Af稳定在100，请问该反馈是何种类型，以及其深度反馈系数约为多少？（）A.电压串联负反馈，11B.电压串联负反馈，10C.电流并联负反馈，11D.电流并联负反馈，1021、数字电路中的译码器可以分为多种类型。对于一个二进制译码器，输入为3位二进制代码，它可以有几个输出端口？（）A.3个B.6个C.8个D.9个22、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气线路的温度进行实时监测。以下哪种传感器可以用于检测电气线路的温度？（）A.热电偶B.热电阻C.红外传感器D.以上都是23、在一个数字系统中，需要对数据进行加密和解密。以下哪种加密算法具有较高的安全性？（）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24、考虑一个时序逻辑电路，使用D触发器实现。已知时钟频率为100MHz，在连续的5个时钟周期内，输入信号D依次为1、0、1、0、1。那么在第5个时钟上升沿过后，触发器的输出Q最有可能是（）A.1B.0C.不确定D.以上都不对25、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26、在一个电子设备的显示驱动电路中，需要控制显示屏的亮度。以下哪种方法可以实现显示屏亮度的调节？（）A.改变电源电压B.改变显示屏的对比度C.使用脉宽调制（PWM）技术D.以上都是27、一个由5个触发器组成的移位寄存器，若要实现串行输入、并行输出和并行输入、串行输出，应该如何连接和控制？（）A.有特定的连接和控制方式B.无法实现C.连接和控制方式不确定D.取决于其他因素28、在一个电力系统中，需要对高压设备进行耐压试验。以下哪种试验方法是最常用的？（）A.交流耐压试验B.直流耐压试验C.冲击耐压试验D.以上都是29、某场效应管的转移特性曲线如图所示，请问该场效应管的类型和夹断电压约为多少？（给出图形描述）（）A.N沟道增强型，2VB.N沟道耗尽型，-2VC.P沟道增强型，-2VD.P沟道耗尽型，2V30、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行滤波。以下哪种滤波器具有较好的通带平坦度和阻带衰减特性？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器31、在一个交流电路中，电源的频率为50Hz，电阻为10Ω，电感为0.1H，电容为100μF。当电路处于串联谐振状态时，下列关于电路中电流和电压的描述，正确的是（）A.电流最大，电感和电容两端电压相等且为电源电压的Q倍B.电流最小，电感和电容两端电压相等且为电源电压的Q倍C.电流最大，电感和电容两端电压之和等于电源电压D.电流最小，电感和电容两端电压之和等于电源电压32、在电动力学中，已知一个时变电磁场的电场强度E和磁场强度H满足麦克斯韦方程组。若电场强度的散度为零，则此时磁场强度的旋度为：（）A.与电场强度的时间导数成正比B.与电场强度成正比C.恒为零D.与电场强度的空间导数成正比33、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34、在一个电力系统中，需要对无功功率进行补偿。以下哪种设备可以用于无功功率补偿？（）A.电容器B.电抗器C.变压器D.发电机35、在一个由理想运算放大器组成的反相比例运算电路中，输入电压为1V，反馈电阻Rf为100kΩ，输入电阻Ri为10kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.-10VB.-1VC.10VD.1V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、以下关于数字电路中的数字模拟转换（DAC），哪些描述是准确的？（）A.将数字信号转换为模拟信号B.有多种转换方式C.性能指标包括线性度和单调性D.常用于音频和视频处理2、在数字电路的测试中，常用的测试仪器有（）A.逻辑分析仪B.示波器C.信号发生器D.频谱分析仪3、在电子电路的保护措施中，以下哪些是常见的？（）A.过压保护B.过流保护C.短路保护D.过热保护4、以下关于电力系统中的微电网的特点，正确的有（）A.规模较小B.可以独立运行C.通常包含多种分布式电源D.与大电网连接灵活5、在电力系统的运行中，以下哪些因素会影响系统的可靠性评估？（）A.设备的故障率B.设备的维修时间C.系统的运行方式D.环境因素和人为因素。6、以下哪些属于电气控制系统中的检测元件？A.电流互感器B.电压互感器C.光电编码器D.压力传感器7、以下关于计数器的描述，正确的是（）A.可以实现对脉冲的计数功能B.有同步计数器和异步计数器之分C.计数的进制可以是二进制、十进制等D.可以通过反馈清零或置数实现特定的计数范围8、在电子电路的功率因数校正（PFC）技术中，以下哪些方法是常用的？（）A.有源PFCB.无源PFCC.混合PFCD.数字PFC9、在模拟电路的可靠性设计中，以下哪些方面是需要关注的？（）A.元件的质量和可靠性B.电路的冗余设计C.防护措施D.电磁兼容性10、在数字电路的可靠性设计中，需要注意（）A.减少噪声的影响B.提高电源的稳定性C.进行电磁兼容性设计D.增加备份电路三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）讲解在数字系统中如何进行数据的纠错和检错。2、（本题5分）化简逻辑函数F(A,B,C,D)=Σm(3,5,6,7,10,11,12,15)，并用与或表达式表示。3、（本题5分）设计一个环形计数器，并说明其工作状