浙江农林大学暨阳学院《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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《经典控制理论与应用》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15个小题，每小题1分，共15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、对于一个由D触发器组成的异步时序电路，已知D输入端的信号在每个时钟周期的上升沿变化。若当前触发器的输出为0，D输入为1，那么在下一个时钟上升沿到来时，输出将变为多少？（）A.0B.1C.不确定D.可能为0也可能为12、在数字电路设计中，需要考虑电路的稳定性。以下哪种因素会影响电路的稳定性？（）A.电源电压的波动B.输入信号的噪声C.逻辑门的延迟D.以上都是3、有一个平行板电容器，两板间距为d，极板面积为S，中间填充了相对介电常数为εr的电介质。若将极板间距减小为原来的一半，同时电介质的相对介电常数增大为原来的2倍，电容器的电容变为：（）A.2CB.4CC.C/2D.C/44、某数字系统采用8位二进制补码表示有符号整数，若要表示的数值范围为-128到127，那么当输入为10011010时，其对应的十进制数值是多少？（）A.-102B.-22C.154D.225、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6、假设一个带电粒子在均匀磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径为r，磁感应强度为B，粒子的电荷量为q，质量为m。则粒子运动的角速度为：（）A.qB/(mr)B.qB/(m)C.qBr/mD.qBm/r7、对于一个集成运放构成的精密整流电路，当输入为正半周时，二极管的工作状态是：（）A.导通B.截止C.半导通D.不确定8、在一个数字电路中，使用了锁存器来存储数据。当时钟信号为高电平时，输入数据为1010。时钟信号变为低电平后，锁存器输出的数据最有可能是（）A.1010B.0101C.不确定D.以上都不对9、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.440mV10、某工厂的电气控制系统中使用了PLC（可编程逻辑控制器）进行自动化控制。在一个生产流程中，需要根据多个传感器的信号来控制一系列执行机构的动作。当其中一个传感器发生故障时，PLC能够自动切换到备用控制模式，以保证生产继续进行。以下关于这种PLC控制的说法，正确的是（）A.降低了系统的稳定性B.增加了系统的维护成本C.提高了系统的容错能力D.减少了系统的控制精度11、电气控制系统中，为了提高功率因数，常常使用无功补偿装置。无功补偿装置可以减少无功功率的传输，提高电网的效率。以下关于无功补偿装置的描述，错误的是（）A.可以降低电网的损耗B.会增加系统的复杂性C.对有功功率的传输没有影响D.适用于所有类型的电气系统12、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.5.625W13、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50Hz，幅度为1V，电容为1μF，电阻为100kΩ。经过100ms后，输出电压约为多少？（）A.-0.314VB.-0.628VC.0.314VD.0.628V14、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.6V15、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/χe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、在集成运放的保护电路中，以下哪些保护措施是常见的？（）A.输入过压保护B.输出过流保护C.电源极性接反保护D.输出短路保护2、在电力变压器的运行中，以下哪些因素会影响其效率（）A.负载大小B.铁芯材质C.绕组电阻D.冷却方式3、在电气控制系统的安装与调试过程中，需要注意哪些事项？A.按照设计图纸施工B.进行电气绝缘测试C.检查接线是否正确D.进行系统调试和试运4、在电子电路的电源设计中，以下哪些因素需要考虑？（）A.输出电压稳定性B.输出电流能力C.效率D.纹波电压5、电力系统中的电力市场主体包括（）A.发电企业B.输电企业C.售电企业D.电力用户6、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7、在电气控制系统中，常用的电气图形符号应符合哪些标准？A.国家标准B.行业标准C.国际标准D.企业标准8、在电气设备的绝缘配合中，需要考虑以下哪些因素？（）A.设备的额定电压B.过电压类型和水平C.环境条件D.设备的绝缘性能9、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10、在电气控制系统中，电气互锁和机械互锁的区别主要体现在哪些方面？A.实现方式B.可靠性C.成本D.操作便捷性11、在数字电路中，以下哪些技术可以提高电路的集成度？（）A.芯片制造工艺的改进B.采用先进的封装技术C.优化电路设计D.减少外部引脚数量12、在数字电路的抗干扰设计中，以下哪些方法是有效的？（）A.滤波B.屏蔽C.接地D.采用差分信号传输13、以下关于译码器的说法，正确的有（）A.可以将输入的二进制代码转换为对应的输出信号B.常用于地址译码和显示译码C.有二进制译码器、二-十进制译码器等类型D.输出信号的数量与输入代码的位数有关14、可编程控制器（PLC）的特点包括以下哪些方面？A.可靠性高B.编程简单C.功能强大D.通用性好15、在模拟信号的数字化过程中，以下哪些步骤是包含的？（）A.采样B.量化C.编码D.调制三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释静磁场能量的表达式及其推导过程。2、（本题5分）分析电力系统中的电力安全管理体系和措施。3、（本题5分）解释电力系统中的备用容量确定原则和分类。4、（本题5分）分析图中所示的比较器电路，讨论其精度和速度。5、（本题5分）简述PN结的形成过程及其单向导电性的原理。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个工业自动化生产线中的电气控制系统，经常出现误动作和信号丢失的现象，严重影响了产品质量和生产进度。请仔细分析可能的故障原因，如电磁干扰、接线松动、控制器故障等，并给出提高电气控制系统可靠性的具体方法，如加强屏蔽防护、定期紧固接线、采用冗余设计等。2、（本题10分）一个大型商业综合体的电气系统在夏季用