济宁学院《过程控制系统装置》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《过程控制系统装置》2023-2024学年第二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25个小题，每小题1分，共25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、在一个数字电子电路中，需要实现计数器的功能。以下哪种计数器可以实现高速计数？（）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2、电气控制系统中，常常使用继电器来实现逻辑控制功能。某一电路中，使用了多个继电器来控制不同的设备，当其中一个继电器出现故障时，可能会导致整个系统无法正常工作。对于这种继电器控制的电路，以下描述正确的是（）A.可靠性高，易于维护B.成本低，灵活性好C.故障排查困难，维修复杂D.适用于复杂的控制逻辑3、有一个数字电路用于判断输入的7位二进制数是否能被5整除。当输入为1011010时，电路输出为0，表示不能被5整除。若输入变为1101001，那么电路的输出最可能是（）A.0B.1C.无法确定D.以上选项均错误4、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.6V5、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6、在一个电气设备的启动控制电路中，采用了降压启动的方式，如星三角降压启动。这种启动方式可以有效地降低电机启动时的电流，减小对电网的冲击。但在切换到全压运行时，可能会产生较大的电流冲击。以下关于星三角降压启动的说法，正确的是（）A.适用于所有类型的电机B.切换过程平稳，无电流冲击C.启动转矩较小，不适合重载启动D.节能效果明显，降低运行成本7、在一个集成运放构成的压控电流源电路中，输出电流的大小主要取决于：（）A.输入电压B.反馈电阻C.运放的增益D.负载电阻8、一个8位的D/A转换器，其满量程输出电压为5V，若输入的数字量为10000000，那么输出的模拟电压是多少？（）A.1.25VB.2.5VC.3.75VD.0.625V9、数字电路中的加法器是一种重要的运算电路。对于一个4位二进制加法器，当两个输入均为最大二进制数时，输出结果是什么？（）A.0000B.1111C.10000D.溢出10、在一个电气设备的调速系统中，采用了闭环控制。闭环控制通过反馈实际输出值与设定值进行比较，从而调整控制量，使输出值更接近设定值。与开环控制相比，闭环控制具有更高的控制精度和稳定性，但也存在一些问题。以下关于闭环控制的描述，错误的是（）A.系统结构复杂，成本较高B.对反馈环节的精度要求高C.可能会出现系统振荡D.适用于对控制精度要求不高的场合11、已知一个场效应管的输出特性曲线，在VGS=2V时，漏极电流ID从1mA变化到2mA，对应的VDS从5V变化到6V。请问该场效应管的跨导约为多少？（）A.500μSB.1000μSC.1500μSD.2000μS12、在电力系统的无功功率平衡中，无功电源包括同步发电机、同步调相机、并联电容器和静止无功补偿器等。下列关于这些无功电源特点的描述，错误的是（）A.同步发电机既能发出有功功率，也能发出无功功率B.同步调相机只能发出无功功率，不能吸收无功功率C.并联电容器输出的无功功率与电压平方成正比D.静止无功补偿器响应速度快，能够平滑调节无功输出13、在一个风力发电场中，风力发电机将风能转化为电能。当风速变化时，风力发电机的输出功率也会随之变化。为了稳定风力发电机的输出功率，可以采用以下哪种技术？（）A.储能技术B.变频技术C.无功补偿技术D.谐波治理技术14、在一个大型工厂的电力系统中，有多个不同功率的电机在运行。当其中一台大功率电机突然启动时，可能会对整个电力系统造成电压波动。以下哪种设备可以有效地减少这种电压波动？（）A.变压器B.电容器C.电抗器D.断路器15、考虑一个均匀介质中的平面电磁波，电场强度E和磁场强度H相互垂直，且E的振幅是H振幅的c倍，其中c为光速。若E的方向沿x轴，H的方向沿y轴，则波的传播方向为：（）A.z轴正方向B.z轴负方向C.x轴正方向D.x轴负方向16、对于一个乙类互补对称功率放大电路，在理想情况下，其最大效率约为：（）A.30%B.50%C.78.5%D.90%17、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.36W18、数字电路中的数据分配器可以将输入数据分配到不同的输出端口。对于一个1路-8路数据分配器，当控制信号为111时，输入数据会被分配到哪个输出端口？（）A.第一个输出端口B.第二个输出端口C.第七个输出端口D.第八个输出端口19、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20、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行滤波和变换。以下哪种算法通常被用于数字滤波？（）A.傅里叶变换B.拉普拉斯变换C.离散傅里叶变换D.齐次变换21、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的调速控制。以下哪种调速方式是最常用的？（）A.变极调速B.变频调速C.改变转差率调速D.以上都是22、在一个集成运放构成的有源滤波电路中，与无源滤波电路相比，其优点主要在于：（）A.成本低B.体积小C.滤波效果好D.无需电源23、在一个数字电子电路中，需要实现数据的编码和解码。以下哪种编码方式具有纠错功能？（）A.二进制编码B.格雷码C.汉明码D.以上都是24、考虑一个计数器电路，其计数范围是从0到15，采用4位二进制编码。当计数器处于状态1010时，再输入一个时钟脉冲，计数器将变为多少？（）A.1011B.0000C.1010D.000125、在一个数字电路设计中，需要选择合适的时钟信号源。以下哪种时钟信号源具有较高的稳定性和精度？（）A.晶体振荡器B.555定时器C.数字信号发生器D.随机信号源二、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、以下关于电力系统中的柔性交流输电技术（FACTS）的描述，正确的有（）A.可以灵活控制电力系统参数B.提高系统的输电能力C.增强系统的稳定性D.降低系统损耗2、在数字电路中，以下哪些因素会影响系统的稳定性？（）A.电源噪声B.电磁干扰C.逻辑竞争D.时钟抖动3、以下关于电磁波的干涉和衍射现象，正确的是（）A.干涉是波的叠加B.衍射是波绕过障碍物C.都与波的波长有关D.都只发生在相干波源的情况下4、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5、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PFC6、在电力系统的无功补偿中，以下哪些设备可以使用？（）A.电容器B.电抗器C.静止无功补偿器D.同步调相机7、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8、在电力系统的电压控制中，无功电源的配置原则包括（）A.分层分区平衡B.就地补偿为主C.集中补偿为辅D.随负荷变化灵活调整9、电力系统中的负荷特性包括（）A.负荷的静态特性B.负荷的动态特性C.负荷的频率特性D.负荷的电压特性10、以下关于组合逻辑电路的描述，哪些是正确的？（）A.输出仅取决于当前的输入B.不存在反馈回路C.可以由门电路组合实现D.常用于实现加法器和编码器三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）简述电气控制系统中智能传感器的特点和优势。2、（本题5分）解释静电场的高斯定理，并举例说明其应用。3、（本题5分）解释电压比较器的工作原理，包括单限比较器、滞回比较器和窗口比较器。4、（本题5分）说明电气控制中如何进行电气控制系统的成本控制。5、（本题5分）设计一个能将4位二进制数转换为格雷码的电路。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某电力开关柜在运行中发生短路故障，导致大面积停电。请分析可能导致短路故障的原因，如绝缘老化、过电压、设备质量问题等，并阐述如