中国计量大学现代科技学院《控制系统建模与仿真A》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《控制系统建模与仿真A》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、在一个自动化生产线上，电气控制系统需要与其他自动化设备进行通信，实现协同工作。常用的通信方式有现场总线、工业以太网等。现场总线具有实时性好、可靠性高的特点，但传输距离有限；工业以太网则传输速度快、扩展性强，但实时性稍逊。以下关于通信方式选择的考虑，正确的是（）A.对实时性要求高的系统应选择工业以太网B.传输距离远时应选择现场总线C.系统规模大、扩展性要求高时应选择工业以太网D.成本是选择通信方式的唯一因素2、在一个数字电子电路中，需要实现逻辑门的功能。以下哪种逻辑门可以实现“与非”逻辑功能？（）A.与门B.或门C.非门D.与非门3、在一个电气控制系统的设计中，需要考虑系统的可靠性和可维护性。可靠性是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力，可维护性是指系统发生故障后进行维修的难易程度。以下关于提高系统可靠性和可维护性的措施，错误的是（）A.采用冗余设计B.选用高质量的元器件C.减少系统的功能D.提供详细的技术文档4、对于一个场效应管，其开启电压为2V，当栅源电压为1.5V时，该场效应管处于：（）A.截止区B.可变电阻区C.恒流区D.不确定5、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6、在一个电气设备的安装过程中，需要进行接地电阻的测量。以下哪个仪器可以用于接地电阻的测量？（）A.万用表B.兆欧表C.接地电阻测试仪D.示波器7、一个乙类互补推挽功率放大电路，电源电压为±12V，负载电阻为8Ω，输入信号为正弦波。若忽略三极管的饱和压降，请问该电路的最大输出功率约为多少？（）A.9WB.18WC.27WD.36W8、在某电气控制系统中，需要对一个交流电机进行正反转控制，并要求在正反转切换时进行电气互锁。若互锁电路失效，可能会导致什么后果？（）A.电机无法启动B.电机烧毁C.控制电路短路D.以上都有可能9、对于一个共漏极放大电路，其输入电阻约为30MΩ，输出电阻约为3kΩ，电压增益约为0.95。若输入信号源的内阻为3MΩ，负载电阻为30kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.0.19B.0.9C.0.95D.0.99510、某电气控制系统用于控制一条自动化生产线，其中有一个步进电机。步进电机的步距角为1.8°，若要使电机旋转90°，需要发送多少个脉冲？（）A.50B.100C.150D.20011、在一个RC串联电路中，若输入为方波信号，经过足够长的时间后，输出信号将趋近于：（）A.方波B.三角波C.正弦波D.直流信号12、电气控制中，常常需要对电路进行保护。除了断路器和熔断器外，还可以使用漏电保护器。漏电保护器能够检测到电路中的漏电电流，并及时切断电源，保护人身安全。以下关于漏电保护器的描述，错误的是（）A.适用于所有的电气电路B.动作电流和动作时间可以调整C.安装时应注意接线正确D.定期需要进行测试和维护13、在一个数字电路中，使用555定时器构成一个多谐振荡器，若外接电阻和电容的值分别为10kΩ和0.1μF，那么其输出信号的频率大约是多少？（）A.1.4kHzB.14kHzC.140kHzD.1.4MHz14、在一个由或门和与门组成的数字电路中，有四个输入信号A、B、C、D。已知当A=1，B=0，C=1，D=0时，输出为1。现在保持A和C不变，将B改为1，D改为1，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15、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=2mA，基极电流IB=40μA，集电极电阻RC=2kΩ，电源电压VCC=10V。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.0-4VB.2-6VC.4-8VD.6-10V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、在放大器的输入输出阻抗匹配中，以下哪些情况需要考虑？（）A.提高功率传输效率B.减小信号反射C.增加带宽D.降低噪声2、在电气控制线路中，常用的制动方法有哪些？A.能耗制动B.反接制动C.回馈制动D.机械制动3、在数字电路的时序分析中，以下哪些概念是重要的？（）A.建立时间B.保持时间C.传播延迟D.时钟偏移4、在电力系统的继电保护中，以下哪些保护可以用于变压器的保护？（）A.瓦斯保护B.差动保护C.过流保护D.零序保护5、在电力市场中，影响电价的因素包括（）A.电力供需关系B.燃料价格C.季节和天气D.政策法规6、以下哪些是电气控制系统中的控制器件？A.温控器B.液位控制器C.压力控制器D.速度控制器7、在集成电路的测试中，以下哪些测试类型是常见的？（）A.功能测试B.性能测试C.直流参数测试D.交流参数测试8、三相异步电动机降压启动的方法通常有哪些？A.定子串电阻降压启动B.自耦变压器降压启动C.星-三角降压启动D.延边三角形降压启动9、在电气控制系统中，常用的速度检测元件有哪些？A.测速发电机B.旋转编码器C.电磁感应式传感器D.霍尔传感器10、以下关于磁场的能量和能量密度，表述正确的有（）A.磁场具有能量B.能量密度与磁场强度的平方成正比C.可以通过积分计算磁场的总能量D.能量只存在于有电流的区域11、对于模拟信号的数字化，以下哪些步骤是必要的？（）A.采样B.量化C.编码D.压缩12、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13、在三相异步电动机的正反转控制电路中，为了避免相间短路，通常采取哪些措施？A.采用接触器联锁B.采用按钮联锁C.采用机械联锁D.采用时间继电器延时14、在三相异步电动机的调速方法中，变极调速的特点包括以下哪些？A.调速平滑性好B.设备简单C.只能有级调速D.适用于不需要无级调速的场合15、以下关于数字电路中的移位寄存器的描述，正确的有（）A.可以实现数据的串行输入和并行输出B.能够进行数据的移位操作C.常用于数据的存储和传输D.有左移寄存器和右移寄存器之分三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个能将8421BCD码转换为余3码的电路。2、（本题5分）说明电气控制中如何进行电气系统的性能测试和评估。3、（本题5分）简述电动力学中的规范变换和规范不变性。4、（本题5分）解释交流接触器的结构和工作原理。5、（本题5分）分析共源极放大电路在小信号和大信号情况下的性能差异。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在新能源发电系统中，分布式发电的接入对电网带来了新的挑战。请分析分布式发电接入电网可能出现的问题，如电压波动、谐波污染、继电保护等，并提出解决方法。2、（