清华大学《智能系统优化设计》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页清华大学

《智能系统优化设计》2023-2024学年第二学期期末试卷院(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、在一个由三极管构成的放大电路中，若输出电阻增大，而其他参数不变，以下关于其性能变化的描述，正确的是：（）A.带负载能力增强B.带负载能力减弱C.电压放大倍数增大D.电压放大倍数减小2、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.223、有一个用于检测输入二进制序列中连续1的个数的数字电路。当输入序列为10110111时，电路输出为3。若输入序列变为11001101，那么电路的输出最可能是（）A.0B.1C.2D.34、某电气控制系统中，有一个由多个行程开关组成的位置控制电路。其中一个行程开关的触点粘连，无法正常断开，会对设备的运行产生什么影响？（）A.设备超程运行B.设备停止运行C.设备运行速度改变D.设备运行方向改变5、考虑一个无限长的同轴电缆，内导体半径为a，外导体半径为b，中间填充介质的介电常数为ε。当内导体上单位长度的电荷量为λ时，内外导体间的电势差为：（）A.λ/(2πε)ln(b/a)B.λ/(πε)ln(b/a)C.2λ/(πε)ln(b/a)D.λ/(2πε)(b-a)6、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行滤波和放大。以下哪种电路组合可以实现这个功能？（）A.加法器和比较器B.计数器和译码器C.滤波器和放大器D.编码器和解码器7、在一个直流电路中，电源电动势为12V，内阻为1Ω，外接一个电阻为5Ω的负载。当电路稳定工作时，下列关于电源输出功率和负载功率的计算，正确的是（）A.电源输出功率为16W，负载功率为10WB.电源输出功率为10W，负载功率为16WC.电源输出功率为8W，负载功率为8WD.电源输出功率为20W，负载功率为10W8、在一个集成运放构成的窗口比较器电路中，若要改变比较的上下限电压，可以通过调整：（）A.输入电压B.反馈电阻C.参考电压D.运放的增益9、在一个由理想运放组成的同相比例运算电路中，反馈电阻Rf=200kΩ，输入电阻Ri=20kΩ，输入电压为1V，那么输出电压约为多少？（）A.10VB.11VC.9VD.12V10、数字电路中的触发器是一种具有记忆功能的电路元件。对于一个D触发器，当时钟上升沿到来时，输出Q会跟随输入D的变化。如果输入D一直保持高电平，经过多个时钟周期后，输出Q会是什么状态？（）A.高电平B.低电平C.不确定D.保持上一个状态11、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12、假设在一个均匀电场中，有一个带电量为q的点电荷以速度v运动。已知电场强度为E，若电荷的速度增大为原来的2倍，同时电场强度减小为原来的一半，电荷所受的电场力变为：（）A.F/2B.FC.2FD.4F13、有一个电力系统，正在规划建设新的输电线路。在选择输电线路的导线截面时，需要考虑多个因素，如电流密度、经济电流密度、机械强度和电晕等。下列关于导线截面选择原则的描述，错误的是（）A.按照经济电流密度选择导线截面，可以使线路的年运行费用最低B.对于大跨越线路，应主要考虑机械强度选择导线截面C.为了减少电晕损耗，应选择较大截面的导线D.导线截面越大越好，无需考虑其他因素14、在电磁波的辐射中，一个电偶极子的电偶极矩随时间作简谐变化，其频率为f。则辐射出的电磁波的波长为：（）A.c/fB.2πc/fC.c/(2πf)D.2πc/(f^2)15、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。以下哪个传感器不属于常用的传感器类型？（）A.位移传感器B.速度传感器C.重量传感器D.气味传感器二、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、在数字信号的传输中，以下哪些技术可以提高传输质量？（）A.编码纠错B.均衡技术C.调制解调D.信号放大2、电力系统中的谐波治理方法包括（）A.增加整流装置的相数B.采用无源滤波器C.采用有源滤波器D.改变电力电子装置的控制策略3、以下哪些因素会影响电气控制系统的稳定性？A.控制器参数B.负载特性C.电源质量D.线路布局4、在集成运放的调零电路中，以下哪些方法可以实现调零？（）A.外接调零电位器B.内部调零电路C.改变输入信号的幅度D.更换集成运放5、以下关于电力系统中的自动重合闸装置的描述，正确的有（）A.可以提高供电可靠性B.适用于大多数短路故障C.分为单相重合闸和三相重合闸D.动作次数有限制6、对于电动力学中的自感和互感，以下描述正确的有（）A.与线圈的形状和位置有关B.会影响电路中的电流变化C.自感只存在于单个线圈D.互感是相互的7、以下属于数字电路中的异步通信特点的有（）A.不需要统一的时钟B.传输效率较高C.实现相对简单D.可能存在数据丢失8、在数字电路的时序分析中，需要考虑的因素包括（）A.时钟信号的周期和占空比B.触发器的建立时间和保持时间C.信号的传输延迟D.电路的工作频率9、在电气设备的布线中，应遵循哪些原则？A.横平竖直B.整齐美观C.强弱电分开D.尽量减少交叉10、以下关于电磁波在谐振腔中的模式，描述正确的有（）A.具有特定的频率B.场分布具有特定形式C.品质因数影响模式选择D.模式是唯一的三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某城市的路灯照明系统的智能调光技术有哪些应用场景？请分析这些应用场景，并提出具体的调光方案。2、（本题5分）一个智能电网的智能电表有哪些功能和优势？请分析这些功能和优势，并提出具体的应用方案。3、（本题5分）在一个电力系统中，串联补偿装置投入后引起了次同步谐振现象。请分析次同步谐振产生的机理和可能造成的危害，如轴系扭振、设备损坏等，并提出抑制次同步谐振的措施，如加装滤波器、改变补偿度、采用阻尼控制器等。4、（本题5分）某高层建筑的电梯系统经常出现故障，给居民带来不便。分析电梯故障的原因，如机械故障、电气控制系统问题等，并提出维修和改进建议。5、（本题5分）新能源汽车的电机驱动系统是核心部件之一。请分析电机驱动系统的组成和工作原理，阐述其在新能