山西航空职业技术学院《经典控制理论与应用》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20个小题，每小题1分，共20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、在一个工厂的自动化生产线中，需要使用PLC进行控制。以下哪个编程语言不是PLC的常用编程语言？（）A.梯形图B.指令表C.C语言D.功能块图2、对于一个集成运放构成的电压比较器，输入电压从-10V变化到10V，参考电压为5V。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.-5VB.0VC.5VD.10V3、在一个基于触发器的时序逻辑电路中，触发器的初始状态为0。在时钟脉冲的上升沿，输入信号D为1。经过连续的4个时钟脉冲后，触发器的输出状态最有可能是（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对4、有一个电力系统，其输电线路采用架空线路和电缆线路混合的方式。架空线路容易受到外界环境的影响，如雷击、风灾等；电缆线路则具有较高的可靠性，但成本较高。在进行线路规划时，需要综合考虑这些因素。下列关于架空线路和电缆线路选择的原则，错误的是（）A.在城市中心区域，为了减少对环境的影响，应优先选择电缆线路B.在长距离输电中，为了降低成本，应优先选择架空线路C.对于重要的负荷，应采用架空线路以提高供电可靠性D.在跨越河流、山谷等特殊地段，应根据实际情况选择架空线路或电缆线路5、在一个电子电路的调试过程中，遇到了信号失真的问题。以下哪种方法可以有效地解决信号失真问题？（）A.调整电路参数B.更换电子元件C.改变电路布局D.重新设计电路6、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行混频和调制。以下哪种电子元件可以用于实现音频混频和调制？（）A.乘法器B.除法器C.加法器D.减法器7、在一个电气控制系统中，有一个直流电源，其输出电压为12V，负载电阻为6Ω。若电源内阻为2Ω，计算电源的输出功率是多少？（）A.8WB.12WC.16WD.20W8、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.1009、在电力系统的经济运行分析中，网损是一个重要的指标。降低网损可以提高电力系统的经济性。下列关于降低网损措施的描述，错误的是（）A.合理选择变压器的容量和台数B.增加输电线路的电阻C.优化电网的运行方式D.提高电力系统的功率因数10、某电力用户安装了无功补偿装置，以提高功率因数。无功补偿装置的投入可以降低线路电流，减少线路损耗。下列关于无功补偿装置安装位置和补偿效果的描述，错误的是（）A.在用户侧安装无功补偿装置，主要降低用户内部的无功损耗B.在变电站安装无功补偿装置，主要改善整个系统的功率因数C.无功补偿装置安装位置越靠近电源，补偿效果越好D.无论安装位置如何，无功补偿装置都能完全消除无功损耗11、数字电路中的触发器可以存储数据。对于一个JK触发器，当J=1，K=1时，在时钟上升沿到来时，触发器的状态会如何变化？（）A.翻转B.保持不变C.置为高电平D.置为低电平12、在一个光伏发电系统中，太阳能电池板将太阳能转化为电能。以下哪个因素会影响太阳能电池板的输出功率？（）A.天气状况B.安装角度C.电池板的面积D.以上都是13、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14、在电动力学中，已知一个电磁波的电场强度为E=E0sin(kx-ωt)，则其磁场强度H的表达式为（假设波沿x轴正方向传播，真空磁导率为μ0，真空介电常数为ε0）：（）A.H=(E0/ωμ0)sin(kx-ωt)B.H=(E0/c)sin(kx-ωt)C.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)D.H=(E0/c)cos(kx-ωt)15、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16、某电气控制系统用于控制一个自动化仓库的堆垛机，堆垛机的水平和垂直运动由两个独立的电机驱动。在运行过程中，水平电机突然停止，而垂直电机正常工作。可能的故障原因是？（）A.水平电机过载B.水平电机驱动器故障C.控制水平电机的线路断路D.以上都有可能17、对于一个差分放大电路，若两个输入信号大小相等、极性相同，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18、有一个半径为R的导体球，带有电荷量Q，其周围充满了相对介电常数为εr的均匀介质。则球外一点距离球心为r（r>R）处的电势为：（）A.Q/(4πεr)B.Q/(4πεrεr)C.Q/(4πε0r)D.Q/(4πε0rεr)19、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为2kΩ，后级的输入电阻为10kΩ，前级的开路电压增益为60，后级的短路电流增益为120。那么总的电压增益约为多少？（）A.720B.7200C.72000D.72000020、在一个工厂的自动化生产线中，需要使用传感器进行检测和控制。以下哪个类型的传感器不属于常用的传感器类型？（）A.温度传感器B.压力传感器C.颜色传感器D.声音传感器二、多选题（本大题共15小题，每小题2分，共30分．有多个选项是符合题目要求的．）1、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2、对于电动力学中的磁单极子，以下说法合理的有（）A.尚未被实验证实B.理论上可能存在C.会改变麦克斯韦方程组D.对电磁学有重大影响3、交流接触器在运行中产生噪声的原因可能有哪些？A.铁芯接触面有污垢或生锈B.短路环断裂C.电源电压过低D.触点压力过大4、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5、在数字电子技术中，以下哪些技术可以用于降低功耗？（）A.采用低功耗的逻辑门B.降低工作电压C.减少不必要的电路翻转D.优化电路的时钟频率6、以下关于电磁波在等离子体中的传播，说法正确的有（）A.会出现折射和反射B.频率会发生变化C.与等离子体的参数有关D.总是直线传播7、在电力系统的运行中，以下哪些情况可能导致系统频率下降？（）A.大功率负荷突然投入B.发电机故障跳闸C.电网发生短路故障D.新能源发电出力减少8、对于电子系统中的控制器，以下哪些类型是常见的？（）A.微处理器B.数字信号处理器（DSP）C.现场可编程门阵列（FPGA）D.专用集成电路（ASIC）9、对于数字系统中的通信协议，以下哪些要素是常见的？（）A.数据格式B.传输速率C.差错控制D.同步方式10、在研究电磁波与物质的相互作用时，以下哪些过程可能发生（）A.吸收B.折射C.反射D.散射11、电气控制线路中，减少触头电弧的方法有哪些？A.采用灭弧装置B.增大触头开距C.提高触头分断速度D.采用多断口触头12、在数字电路的低功耗设计中，以下哪些策略是可行的？（）A.动态电压频率调整B.电源门控C.体偏置技术D.睡眠模式13、对于数字电路中的比较器，以下哪些说法是准确的？（）A.可以比较两个数字量的大小B.输出通常是高电平或低电平C.常用于数据排序和选择D.有多位比较器和单比特比较器之分14、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15、对于一个共射极放大器，以下哪些参数会对其输出信号的失真产生影响？（）A.静态工作点的设置B.输入信号的幅度C.负载电阻的大小D.晶体管的放大倍数三、简答题（本大题共6个小题，共30分)1、（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。2、（本题5分）阐述电气控制中如何提高系统的稳定性和可靠性。3、（本题5分）推导运算放大器构成的加法运算电路在多个输入信号下的输出表达式。4、（本题5分）解释集成运放构成的电压比较器的阈值电压的确定方法和输出特性。5、（本题5分）计算单相桥式整流电容滤波电路在给定输入电压和负载条件下的输出电压平均值。6、（本题5分）