北京工业大学耿丹学院《控制系统仿真》2023-2024学年第二学期期末试卷

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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20个小题，每小题1分，共20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、某电气控制系统用于控制一台起重机的升降和行走。起重机的升降电机采用了绕线式异步电动机，通过外接电阻进行调速。当外接电阻增大时，电机的转速会如何变化？（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低2、一个采用同步时序逻辑设计的状态机，有三个状态A、B、C，输入信号为X。当处于状态A且X=0时，转换到状态B；处于状态B且X=1时，转换到状态C；处于状态C且X=0时，转换回状态A。若当前状态为A，输入X依次为0、1、0，那么状态机依次转换到的状态是？（）A.B、C、AB.B、C、BC.C、A、BD.C、B、A3、在一个自动化仓库的电气控制系统中，使用了大量的接近开关来检测货物的位置。接近开关的检测距离为10mm，当被检测物体与接近开关的距离小于5mm时，接近开关输出高电平。若物体与接近开关的实际距离为7mm，但接近开关没有输出信号，可能的原因是什么？（）A.接近开关损坏B.电源故障C.线路接触不良D.以上都有可能4、数字电路中的数据分配器可以将输入数据分配到多个输出端口。对于一个1路-4路数据分配器，当控制信号为10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.第三个输出端口D.第四个输出端口5、在一个工业生产线上的电气控制系统中，有一个PLC控制的输送装置。PLC的输入信号包括各种传感器的检测信号，输出信号控制电机的启停和速度。如果其中一个传感器出现故障，导致输入信号错误，而PLC程序没有相应的错误处理机制，那么系统可能会出现什么情况？（）A.停止运行B.继续正常运行C.运行速度改变D.出现不可预测的动作6、在一个自动化生产线上的电气控制系统中，需要对物料的位置进行精确检测。可以使用接近开关来实现这一功能。接近开关分为电感式、电容式、霍尔式等不同类型。以下关于接近开关选择的描述，错误的是（）A.电感式接近开关适用于检测金属物体B.电容式接近开关可以检测非金属物体C.霍尔式接近开关对磁场敏感D.接近开关的检测距离越远越好7、有一个圆柱形电容器，内半径为a，外半径为b，长度为L，中间填充介质的介电常数为ε。电容器的电容为：（）A.2πεL/ln(b/a)B.πεL/ln(b/a)C.2πεLε/ln(b/a)D.πεLε/ln(b/a)8、在一个基于移位寄存器的数字电路中，初始状态为1010。在连续的三个时钟脉冲作用下，执行右移操作，并且在每次移位时输入为1。那么在第三个时钟脉冲过后，寄存器中的值最有可能是（）A.1110B.1101C.0111D.10119、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气火灾隐患进行排查和治理。以下哪个措施不是电气火灾隐患治理的常用措施？（）A.更换老化的电气线路B.安装剩余电流保护器C.增加电气设备的负荷D.加强电气设备的维护和管理10、在一个由集成运放构成的同相比例运算电路中，若反馈电阻短路，此时电路将变成：（）A.反相比例运算电路B.电压跟随器C.加法运算电路D.减法运算电路11、一个共源极放大电路，输入电阻约为2MΩ，输出电阻约为20kΩ，电压增益约为15。若输入信号源内阻为1MΩ，负载电阻为10kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.3B.5C.7.5D.1012、假设在一个均匀磁场中，有一个边长为a的正方形闭合回路，通有电流I。若磁场随时间均匀增加，磁感应强度的变化率为dB/dt，则回路中产生的感应电动势大小为：（）A.a^2dB/dtB.2a^2dB/dtC.√2a^2dB/dtD.4a^2dB/dt13、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的并行传输和接收。以下哪种通信协议通常被用于并行通信？（）A.PCIB.USBC.RS232D.RS48514、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15、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的散热问题。以下哪个措施可以有效地提高电路的散热性能？（）A.使用散热片B.优化电路布局C.降低电路工作温度D.提高电路的工作效率16、在一个电动汽车充电站中，需要为电动汽车提供快速充电服务。以下哪种充电方式可以实现最快的充电速度？（）A.交流充电B.直流充电C.无线充电D.换电模式17、数字电路中的全加器可以实现两个二进制数的加法运算，并考虑来自低位的进位。对于一个4位全加器，当两个输入分别为1011和0101，低位进位为1时，输出结果是什么？（）A.10000B.01010C.10010D.1101018、对于一个静电场，其电势满足拉普拉斯方程∇^2φ=0。已知在一个二维平面上，电势φ=x^2-y^2，则在点(1,1)处的电场强度的x分量为：（）A.-2B.2C.0D.419、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=100，集电极电阻RC=2kΩ，发射极电阻RE=1kΩ，电源电压VCC=12V，基极电流IB=20μA。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.-50B.-100C.50D.10020、某数字电路设计用于判断一个4位二进制数是否能被3整除。当输入为1010时，电路输出为0，表示不能被3整除。现在输入变为1100，假设电路没有故障，那么输出应该是（）A.0B.1C.无法确定D.以上选项均错误二、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、以下关于电磁波的极化匹配，说法准确的有（）A.可以提高接收效率B.与发射和接收天线的极化方式有关C.对于线极化波较为重要D.对圆极化波不重要2、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3、在电力系统的继电保护中，以下哪些保护可以用于发电机的保护？（）A.纵联差动保护B.过流保护C.过压保护D.失磁保护4、在工厂的电气设备选型中，以下哪些因素需要考虑设备的节能性能？（）A.设备的效率B.设备的功率因数C.设备的运行模式D.设备的价格5、以下属于电力系统安全防护措施的有（）A.防火墙B.加密技术C.身份认证D.入侵检测系统6、在数字信号处理中，以下哪些算法常用于滤波？（）A.有限脉冲响应（FIR）滤波B.无限脉冲响应（IIR）滤波C.中值滤波D.均值滤波7、以下关于电磁波在介质界面的全反射现象，描述恰当的有（）A.反射系数为1B.存在临界角C.能量全部反射D.相位会发生变化8、以下哪些是电气控制系统中的保护电器？A.熔断器B.漏电保护器C.避雷器D.热继电器9、在滤波电路的设计中，以下哪些因素会影响滤波器的性能？（）A.滤波器的类型B.元件的参数C.信号的频率D.负载的性质10、在晶闸管的特性中，以下哪些参数对于其应用是关键的？（）A.触发电流B.维持电流C.正向阻断电压D.反向阻断电压11、在功率放大器的输出匹配中，以下哪些目的是为了实现？（）A.最大功率输出B.提高效率C.减小失真D.增加带宽12、对于电动力学中的滞后势，以下特点描述准确的有（）A.考虑了电磁作用的推迟效应B.与源的过去状态有关C.可以用于计算时变场D.只适用于稳恒场13、对于电力系统的电压调整，可采取的措施有（）A.改变变压器分接头B.投切无功补偿设备C.调整发电机的励磁电流D.改变输电线路的参数14、在电子电路的信号完整性分析中，以下哪些问题是需要关注的？（）A.反射B.串扰C.地弹D.电源噪声15、以下关于电力系统中的黑启动的描述，正确的有（）A.是系统全停后的恢复过程B.需要选择合适的启动电源C.恢复步骤有严格的顺序D.可以快速恢复系统供电三、简答题（本大题共6个小题，共30分)1、（本题5分）阐述电磁波的多普勒效应及其产生原因。2、（本题5分）分析差分放大电路抑制共模信号和放大差模信号的原理。3、（本题5分）说明电力系统中的谐波是如何产生的？有什么危害？如何治理？4、（本题5分）解释架空输电线路的参数计算和等值电路。5、（本题5分）解释功率放大器的分类及特点，如甲类、乙类和甲乙类功率放大器。6、（本题5分）计算在给定条件下差分放大电路的共模抑制比。四、分析题（本大题