南京师范大学《现代控制系统（上）》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《现代控制系统（上）》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共35个小题，每小题1分，共35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)2、在一个数字电子电路中，需要实现数据的存储和读取。以下哪种存储器具有较快的读写速度？（）A.随机存取存储器（RAM）B.只读存储器（ROM）C.闪存（Flash）D.以上都是3、在一个共源极场效应管放大电路中，若采用分压式偏置电路，以下关于其优点的描述，错误的是：（）A.稳定静态工作点效果好B.输入电阻较高C.适用于各种类型的场效应管D.电路结构复杂4、在数字电路设计中，需要考虑电路的功耗和速度之间的平衡。以下哪种方法可以在一定程度上实现这种平衡？（）A.选择低功耗的逻辑门B.降低时钟频率C.优化电路的布局和布线D.以上都是5、对于一个由三极管构成的分压式偏置共射放大电路，已知电源电压VCC=12V，基极电阻RB1=30kΩ，RB2=10kΩ，集电极电阻RC=2kΩ，发射极电阻RE=1kΩ，三极管的β=50。假设三极管处于放大状态，请问基极电流IB约为多少？（）A.20μAB.30μAC.40μAD.50μA6、在一个电力系统中，需要对继电保护装置进行整定和校验。以下哪个参数不是继电保护装置的整定参数？（）A.动作电流B.动作时间C.灵敏度D.设备重量7、数字电路中的数据选择器可以根据多个控制信号选择不同的输入数据。对于一个8选1数据选择器，需要几个控制信号？（）A.1个B.2个C.3个D.4个8、对于一个采用同步清零方式的计数器，在计数过程中，若在清零信号有效时同时有计数脉冲输入，那么计数器的状态会怎样变化？（）A.立即清零B.完成当前计数后清零C.保持不变D.不确定9、在某电气控制系统中，采用了智能仪表来显示和记录各种参数。智能仪表突然黑屏，但系统其他部分仍正常工作。可能的原因是？（）A.仪表电源故障B.仪表显示屏损坏C.仪表内部电路故障D.以上都有可能10、数字电路中的移位寄存器可以实现数据的移位操作。对于一个4位右移寄存器，当输入数据为1101，时钟脉冲到来时，寄存器中的数据会变成什么？（）A.1110B.1100C.1011D.011111、在数字电路设计中，需要考虑功耗问题。以下哪种因素对数字电路的功耗影响最大？（）A.逻辑门的类型B.时钟频率C.电路的规模D.输入信号的频率12、考虑一个用于实现减法运算的数字电路，输入为两个4位二进制数。当被减数为1010，减数为0101时，电路输出为0101。若被减数变为1100，减数变为1010，那么电路的输出最有可能是（）A.0010B.0110C.1010D.010013、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为1kΩ，后级的输入电阻为10kΩ，若前级的开路电压增益为50，后级的短路电流增益为100，那么总的电压增益约为多少？（）A.500B.5000C.50000D.50000014、一个数字系统使用DAC（数模转换器）产生一个锯齿波信号，若DAC的转换时间为1μs，系统时钟频率为1MHz，那么锯齿波的周期大约是多少？（）A.1000μsB.100μsC.10μsD.1μs15、在一个集成运放构成的比较器电路中，若希望提高比较的灵敏度，可以采取的措施是：（）A.增大正反馈电阻B.减小正反馈电阻C.增大输入电阻D.减小输入电阻16、有一个电力系统，正在考虑采用新能源发电（如太阳能、风能）接入。新能源发电具有间歇性和随机性的特点，给电力系统的运行和控制带来了挑战。下列关于新能源发电接入对电力系统影响的描述，错误的是（）A.增加了系统的备用容量需求B.可能导致系统频率波动C.提高了系统的电压稳定性D.对系统的调峰能力提出了更高要求17、在一个电气设备的控制系统中，使用了步进电机作为执行机构。步进电机通过输入脉冲信号来控制转动角度和速度。与普通电机相比，步进电机具有定位精度高、控制简单等优点，但也存在一些局限性。以下关于步进电机的描述，错误的是（）A.转速与脉冲频率成正比B.不适合高速连续运转C.过载能力强，可承受较大负载D.一般需要专门的驱动电路18、某电气控制系统中，有一个由多个电阻串联组成的分压电路。其中一个电阻开路，会对输出电压产生什么影响？（）A.输出电压升高B.输出电压降低C.输出电压不变D.输出电压为零19、在一个由三极管构成的共基极放大电路中，已知三极管的β=150，集电极电阻RC=3kΩ，发射极电阻RE=1.5kΩ，电源电压VCC=15V，基极电流IB=30μA。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的电压增益约为多少？（）A.-75B.-100C.75D.10020、某电气控制系统用于控制电梯的运行，电梯的上升和下降由电动机通过曳引轮和钢丝绳实现。若电动机的制动装置出现故障，无法正常制动，在电梯满载上升时突然断电，会发生什么危险情况？（）A.电梯缓慢下降B.电梯急速下降C.电梯停在原处D.电梯上升到顶部21、在一个自动化仓库的电气控制系统中，使用了大量的传感器来检测货物的位置、状态和设备的运行情况。这些传感器将检测到的信息传输给中央控制器，控制器根据这些信息进行决策和控制。关于这些传感器在系统中的作用，以下描述正确的是（）A.提高了系统的自动化程度，但增加了成本B.降低了系统的可靠性，容易出现误报C.减少了人工干预，降低了工作效率D.只适用于简单的仓库控制，复杂系统无用22、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23、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任意进制的计数？（）A.二进制计数器B.十进制计数器C.可逆计数器D.可编程计数器24、已知一个数字电路的逻辑函数为F=Σ(0,2,4,6,8)，用卡诺图化简后得到的最简表达式是什么？（）A.F=A'B'+A'BB.F=A'+B'C.F=A+BD.F=AB'+AB25、在一个智能电网中，需要实现对电力负荷的智能管理。以下哪种技术可以实现对负荷的实时监测和控制？（）A.高级计量体系（AMI）B.分布式能源管理系统（DERMS）C.需求响应（DR）技术D.以上都是26、数字电路中的计数器可以通过不同的方式进行复位。对于一个同步复位的计数器，复位信号在什么时候生效？（）A.时钟上升沿B.时钟下降沿C.任意时刻D.复位信号为高电平时27、在一个数字电路中，使用乘法器实现两个4位二进制数的乘法运算，若乘法器的运算速度为10ns，那么完成一次乘法运算需要多长时间？（）A.10nsB.20nsC.40nsD.80ns28、在电磁波的传播中，当电磁波从一种介质进入另一种介质时，下列哪个物理量会发生变化：（）A.频率B.波长C.波速D.以上都是29、在一个基于组合逻辑的数字电路中，有三个输入信号X、Y、Z，其对应的逻辑表达式为F=(X+Y)·Z。若X=1，Y=0，Z=1，那么该电路的输出F是多少？（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对30、在一个电气控制系统中，有一个由电容和电感组成的串联谐振电路。当电源频率等于谐振频率时，电路中的电流会如何变化？（）A.达到最大值B.达到最小值C.不变D.先增大后减小31、在电力系统的短路电流计算中，需要考虑短路类型（如三相短路、两相短路等）和短路点的位置。不同的短路类型和短路点位置会影响短路电流的大小和分布。下列关于短路电流计算中考虑因素的描述，错误的是（）A.三相短路电流通常是最大的，对设备的危害也最大B.短路点距离电源越远，短路电流越小C.系统的运行方式（如最大运行方式和最小运行方式）对短路电流没有影响D.变压器的短路阻抗32、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33、在一个电力系统中，需要对电力设备进行防雷保护。以下哪种设备可以用于防雷保护？（）A.避雷针B.避雷器C.接地装置D.以上都是34、某电气控制系统中，有一个由接触器、继电器和行程开关组成的自动往复运动控制电路。当行程开关损坏，无法正常动作时，设备会出现什么情况？（）A.停止运动B.单向运动C.持续往复运动D.运动速度加快35、在某电气控制系统中，采用了光电耦合器进行信号隔离。光电耦合器的输入侧发光二极管损坏，会对信号传输产生什么影响？（）A.信号无法传输B.信号传输不受影响，但有干扰C.信号传输变弱D.信号传输变强二、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、以下关于数字电路中的CPLD（复杂可编程逻辑器件）的特点，正确的有（）A.集成度较高B.编程灵活C.具有丰富的宏单元D.适合大规模数字系统设计2、三相异步电动机的制动状态包括以下哪些？A.反馈制动B.能耗制动C.反接制动D.发电制动3、以下关于数字电路中的奇偶校验码，哪些描述是正确的？（）A.用于检测数据传输中的错误B.分为奇校验和偶校验C.可以通过硬件电路实现D.能纠正数据中的错误4、在PLC通信网络中，常见的通信方式有哪些？A.串口通信B.以太网通信C.现场总线通信D.无线通信5、电力系统中的输电线路参数包括（）A.电阻B.电抗C.电纳D.电导6、在电力系统的设备检修中，检修方式包括（）A.定期检修B.状态检修C.故障检修D.主动检修7、在电力系统的防雷保护中，常用的防雷装置有（）A.避雷针B.避雷线C.避雷器D.接地装置8、在正弦波振荡器的设计中，以下哪些条件是必须满足的？（）A.起振条件B.平衡条件C.稳定条件D.选频网络的品质因数足够高9、在模拟乘法器的性能指标中，以下哪些是重要的？（）A.输入失调电压B.增益精度C.线性度D.带宽10、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.降低系统损耗三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）设计一个正弦波振荡器，给出所需的频率和振幅要求。2、（本题5分）解释电气控制中如何实现电气系统的自适应控制。3、（本题5分）说明电气控制系统中熔断器的选择原则。四、分析题