2025 年大学电气工程及其自动化（电气设备故障诊断）试题及答案

2025年大学电气工程及其自动化（电气设备故障诊断）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.电气设备故障诊断中，通过检测设备运行时的（），可以初步判断设备是否存在故障。A.温度B.湿度C.声音D.以上都是2.以下哪种故障诊断方法属于基于信号处理的方法？（）A.故障树分析法B.小波变换法C.专家系统法D.神经网络法3.当电气设备出现局部过热故障时，其红外热像图会呈现（）。A.高温区域B.低温区域C.均匀温度分布D.无明显特征4.利用超声波检测电气设备内部放电故障时，主要检测的是（）。A.超声波的频率B.超声波的强度C.超声波的传播速度D.超声波的相位5.以下哪种传感器常用于检测电气设备的振动信号？（）A.温度传感器B.压力传感器C.加速度传感器D.湿度传感器6.在故障诊断中，特征提取的目的是（）。A.去除噪声干扰B.提取故障特征信息C.提高诊断精度D.以上都是7.基于机器学习的故障诊断方法中，（）可以自动从数据中学习故障模式。A.决策树B.支持向量机C.神经网络D.以上都是8.当电气设备的绝缘电阻下降时，可能预示着（）故障。A.短路B.断路C.绝缘老化D.以上都有可能9.故障诊断系统中的知识库主要存储（）。A.故障特征信息B.诊断规则C.专家经验D.以上都是10.在电气设备故障诊断中，实时监测系统的作用是（）。A.及时发现故障B.判断故障类型C.预测故障发展趋势D.以上都是二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内）1.电气设备故障诊断的常用方法包括（）。A.基于传感器检测的方法B.基于信号处理的方法C.基于机器学习的方法D.基于故障树的方法2.以下哪些属于电气设备的绝缘故障？（）A.绝缘电阻下降B.介质损耗增大C.局部放电D.短路3.利用红外热成像技术检测电气设备故障时，其优点有（）。A.非接触式检测B.可检测设备内部故障C.能快速定位故障部位D.检测精度高4.在故障诊断中，常用的特征参数有（）。A.电流B.电压C.温度D.频率5.基于专家系统的故障诊断方法，其组成部分包括（）。A.知识库B.推理机C.人机接口D.数据库三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”）1.电气设备故障诊断的目的是及时发现故障并排除故障，确保设备正常运行。（）2.所有的电气设备故障都可以通过外观检查直接发现。（）3.超声波检测只能用于检测电气设备外部的故障。（）4.故障诊断中的特征提取是一个可有可无的环节。（）5.基于机器学习的故障诊断方法不需要人工干预。（）6.电气设备的温度升高一定意味着存在故障。（）7.绝缘电阻是衡量电气设备绝缘性能的重要指标。（）8.故障树分析法可以直观地展示故障的因果关系。（）9.实时监测系统可以实时采集电气设备的运行数据，但不能进行故障诊断。（）10.专家系统中的知识库一旦建立就不能修改。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述基于传感器检测的电气设备故障诊断方法的原理及常用传感器类型。2.说明故障诊断中特征提取的重要性以及常用的特征提取方法。3.请阐述基于机器学习的故障诊断方法的优势和局限性。五、案例分析题（总共1题，每题20分，请根据以下案例回答问题）某工厂的一台大型电动机在运行过程中出现异常振动和温度升高的现象。维修人员对该电动机进行了故障诊断，通过检测电动机的电流、电压、振动和温度等参数，利用基于信号处理和机器学习的方法进行分析。最终确定电动机的轴承出现磨损故障。1.请分析维修人员可能采用了哪些具体的故障诊断方法来确定轴承磨损故障？2.针对轴承磨损故障，提出相应的维修措施和预防建议。答案：一、选择题1.D2.B3.A4.B5.C6.D7.D8.D9.D10.D二、多项选择题1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABCD5.ABC三、判断题1.√2.×3.×4.×5.×6.×7.√8.√9.×10.×四、简答题1.基于传感器检测的方法通过各类传感器获取设备运行状态参数，如温度传感器测温度、振动传感器测振动等。常用传感器有温度、振动、电流、电压、超声波、红外等传感器。2.特征提取很重要，能去除冗余信息提取关键故障特征。常用方法有小波变换提取信号特征，主成分分析降维提取特征等。3.优势是能自动学习故障模式，适应复杂故障诊断，诊断精度高。局限性是依赖大量高质量数据，训练时间长，对新故障泛化能力有限，模型解释性差。五、案例分析题1.可能采用振动传感器监测振动信号，分析振动频率和幅度变化判断轴承磨损；用温度传感器监测温度，对比正常温度范围确定异常；通过分析电流信号变化辅助判断故障；利用机器学习算法