南华大学《自动控制原理与系统》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页南华大学《自动控制原理与系统》

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、在一个基于组合逻辑的数字电路中，有三个输入信号X、Y、Z，分别代表三位二进制数的各个位。该电路的功能是判断这个二进制数是否为奇数，如果是奇数则输出1，否则输出0。当输入X=1，Y=0，Z=1时，电路的输出应该是（）A.1B.0C.取决于其他因素D.无法判断2、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3、在数字电路设计中，需要考虑电路的功耗和面积之间的平衡。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.优化电路的布局和布线C.减少电路的功能D.以上都是4、对于一个乙类互补对称功率放大电路，电源电压为±18V，负载电阻为16Ω，三极管的饱和压降忽略不计。假设输入信号为正弦波，那么该电路能输出的最大功率约为多少？（）A.16.875WB.18WC.20.25WD.22.5W5、在一个电力系统中，需要对电力负荷进行预测和分析。以下哪个因素不是影响电力负荷预测和分析的因素？（）A.天气情况B.节假日C.经济发展水平D.设备颜色6、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8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7、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8、在一个由三极管构成的放大电路中，若要增大输出电阻，同时减小输入电阻，可以采用的接法是：（）A.共射极B.共集电极C.共基极D.以上都不行9、在一个数字系统中，需要对一个模拟信号进行采样和保持，若采样频率为100kHz，输入模拟信号的最高频率为40kHz，根据采样定理，是否能无失真地恢复原信号？（）A.能B.不能C.不确定D.取决于其他因素10、数字电路中的加法器可以通过不同的方式实现。对于一个行波进位加法器，它的主要缺点是什么？（）A.速度慢B.电路复杂C.功耗高D.占用空间大11、在一个电气控制系统中，有一个由PLC控制的自动化仓储系统。当货物重量超过设定值时，报警装置应启动，但实际未启动。可能的原因是？（）A.重量传感器故障B.PLC输入点故障C.控制程序错误D.以上都有可能12、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100Hz，幅度为2V，电容为3μF，电阻为300kΩ。经过150ms后，输出电压约为多少？（）A.-1.88VB.-3.77VC.1.88VD.3.77V13、在一个数字电路中，使用了全加器来实现两个4位二进制数的加法。当其中一个加数从0111变为1000，另一个加数不变，且低位有进位输入1，那么和的变化最有可能是（）A.增加7B.减少7C.增加8D.减少814、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行采样和重构。以下哪种采样方式可以保证重构后的信号与原始信号完全一致？（）A.过采样B.欠采样C.奈奎斯特采样D.随机采样15、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16、电气控制系统中，经常会遇到干扰问题。干扰源可能来自电源、空间电磁场、接地等。为了减少干扰对系统的影响，可以采取隔离措施，如光电隔离、磁隔离等。以下关于隔离措施的描述，错误的是（）A.光电隔离可以有效阻断电信号的传输B.磁隔离适用于高频信号的隔离C.隔离措施会增加系统的成本和复杂性D.隔离后系统的抗干扰能力一定能得到显著提高17、一个数字系统使用DAC（数模转换器）产生一个锯齿波信号，若DAC的转换时间为1μs，系统时钟频率为1MHz，那么锯齿波的周期大约是多少？（）A.1000μsB.100μsC.10μsD.1μs18、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.10019、在一个电力系统中，发生短路故障时会产生很大的短路电流。以下哪种设备可以快速切断短路电流，保护电力系统的安全？（）A.隔离开关B.负荷开关C.熔断器D.断路器20、在一个数字电子电路中，需要对计数器进行设计。以下哪种计数器具有可预置数的功能？（）A.同步计数器B.异步计数器C.可逆计数器D.十进制计数器21、在一个电力系统中，需要对电力设备进行节能改造。以下哪种措施不是电力设备节能改造的常用措施？（）A.采用高效节能设备B.优化设备运行方式C.增加设备数量D.提高设备的功率因数22、在一个集成运放构成的比较器电路中，若希望提高比较的灵敏度，可以采取的措施是：（）A.增大正反馈电阻B.减小正反馈电阻C.增大输入电阻D.减小输入电阻23、在电动力学中，对于一个线性介质，其极化强度P与电场强度E的关系为P=ε0χeE，其中χe为电极化率。若已知极化强度和电场强度的大小，介质的相对介电常数εr为：（）A.1+χeB.1-χeC.χeD.1/χe24、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25、某反馈放大电路，其开环增益为500，反馈系数为0.01。若要使闭环增益稳定在50，请问此反馈属于何种类型，且反馈深度约为多少？（）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，1026、对于一个乙类互补对称功率放大电路，已知电源电压为±15V，负载电阻为8Ω，三极管的饱和压降为1V。假设输入信号为正弦波，那么该电路的最大输出功率约为多少？（）A.14.06WB.11.25WC.7.03WD.5.625W27、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气火灾隐患进行监测和预警。以下哪个参数不是电气火灾监控系统的监测参数？（）A.电流B.电压C.功率D.温度28、有一个圆柱形电容器，内半径为a，外半径为b，长度为L，中间填充介质的介电常数为ε。电容器的电容为：（）A.2πεL/ln(b/a)B.πεL/ln(b/a)C.2πεLε/ln(b/a)D.πεLε/ln(b/a)29、在一个直流电源中，桥式整流电路的输出电压平均值为25V，若每个二极管的导通压降为0.7V，那么输入交流电压的有效值约为多少？（）A.21VB.23VC.25VD.27V30、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、对于电动力学中的电荷守恒定律，以下说法正确的有（）A.反映了电荷的连续性B.是麦克斯韦方程组的一部分C.适用于任何情况D.与电流密度有关2、以下哪些因素会影响交流电动机的转速？A.电源频率B.磁极对数C.转差率D.负载大小3、电力系统中的配电网结构包括（）A.放射式B.环网式C.树干式D.链式4、以下关于电磁波在不均匀介质中的传播，正确的是（）A.会发生折射和反射B.路径可能弯曲C.速度不均匀D.频率不变5、在电子测量技术中，以下哪些参数是常见的测量对象？（）A.电压B.电流C.电阻D.频率6、在电力系统的故障分析中，以下哪些方法可以用于计算接地故障电流？（）A.对称分量法B.欧姆定律C.电路分析软件D.经验公式法7、在电子系统的可靠性设计中，以下哪些措施是有效的？（）A.冗余设计B.降额设计C.热设计D.电磁兼容设计8、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9、在电子系统的时钟管理中，以下哪些因素需要考虑？（）A.时钟频率B.时钟抖动C.时钟相位D.时钟同步10、在集成运放的封装选择中，以下哪些因素会影响？（）A.散热要求B.安装空间C.成本D.引脚数量三、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）电力系统中的电能质量问题主要有哪些？如何改善电能质量？2、（本题5分）分析串联型稳压电路的工作原理，并计算其输出电压的调节范围。3、（本题5分）用卡诺图化简逻辑函数F(A,B,C,D)=Σm(0,2,3,5,7,8,10,11,13,15)。4、（本题5分）推导时谐电磁波在无界空间中的传播方程。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个工业园区的分布式能源系统在运行中出现了能源转换效率低的问题。分析原因，如设备故障、运行管理不善等，并提出提高能源转换效率的措施。2、（本题10分）某商场的中央空调系统在换