天津工业大学《机器人的控制和应用》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《机器人的控制和应用》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、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.4F2、在一个电气控制系统中，有一个由PLC控制的温度报警电路。当温度超过设定值时，报警灯应亮起，但实际情况是报警灯闪烁。可能的原因是？（）A.报警灯故障B.PLC输出点接触不良C.控制程序逻辑错误D.以上都有可能3、有一个基于JK触发器设计的时序逻辑电路，初始状态为0。在连续的三个时钟脉冲作用下，输入J=1，K=0，然后J=0，K=1，最后J=1，K=1。那么在第三个时钟脉冲上升沿过后，触发器的输出状态最有可能是（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对4、在一个模拟电子电路中，需要对微弱的信号进行放大。以下哪种放大器具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗？（）A.共射极放大器B.共基极放大器C.共集电极放大器D.差分放大器5、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行采样和重构。以下哪种采样方式可以保证重构后的信号与原始信号完全一致？（）A.过采样B.欠采样C.奈奎斯特采样D.随机采样6、在一个数字电路中，使用了多个计数器来实现特定的功能。其中一个4位二进制计数器的初始值为0000，时钟脉冲的频率为1kHz。经过5秒钟后，该计数器的值最有可能是（）A.0101B.1001C.1100D.10107、在电力系统的防雷保护中，避雷针和避雷线是常见的防雷装置。它们的作用是将雷电吸引到自身，并通过接地装置将雷电流引入大地。下列关于避雷针和避雷线保护范围计算方法的描述，错误的是（）A.保护范围的大小与避雷针和避雷线的高度成正比B.保护范围的形状通常是一个圆锥体或圆柱体C.计算保护范围时需要考虑被保护物体的高度D.保护范围的确定与雷电的强度和极性无关8、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9、某电气控制系统中，需要对一个复杂的逻辑关系进行控制。可以使用组合逻辑电路或者时序逻辑电路来实现。组合逻辑电路输出仅取决于当前输入，时序逻辑电路输出则取决于当前输入和过去的状态。以下关于这两种逻辑电路选择的描述，正确的是（）A.逻辑关系简单时应选择时序逻辑电路B.对输出的时序有要求时应选择组合逻辑电路C.组合逻辑电路的设计比时序逻辑电路简单D.根据具体的逻辑需求和性能要求进行选择10、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、数字电路中的译码器可以将二进制代码转换为特定的输出信号。对于一个4线-16线译码器，当输入代码为1010时，会有几个输出为高电平？（）A.0个B.1个C.2个D.16个12、一个4位的并行加法器，若输入为1010和0101，那么其进位输出C4是多少？（）A.0B.1C.不确定D.可能为0也可能为113、在一个电气控制系统中，使用了一个电流互感器来测量大电流。电流互感器的变比为100:5，测量仪表显示的电流为2A，实际电流是多少？（）A.20AB.40AC.200AD.400A14、在一个数字电路中，使用译码器将4位二进制编码转换为16个输出信号，若输入编码为1010，那么哪些输出端会为有效电平？（）A.第10个输出端B.第11个输出端C.第8个和第12个输出端D.以上都不对15、在一个直流电源中，桥式整流电路的输出电压平均值为18V，若每个二极管的导通压降为0.7V，那么输入交流电压的有效值约为多少？（）A.16VB.18VC.20VD.22V16、在一个LC并联谐振电路中，当外加信号频率等于谐振频率时，电路的阻抗呈现为：（）A.纯电阻，且阻值最大B.纯电阻，且阻值最小C.电容性D.电感性17、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行混频和调制。以下哪种电子元件可以用于实现音频混频和调制？（）A.乘法器B.除法器C.加法器D.减法器18、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19、在一个电力系统中，需要对电力设备进行状态监测和评估。以下哪个方法不是电力设备状态监测和评估的方法？（）A.在线监测B.离线检测C.定期试验D.随机抽样20、在一个工厂的配电室中，需要安装配电柜和开关柜。以下哪个标准不是配电柜和开关柜的设计和安装标准？（）A.GB7251.1B.GB50054C.GB50052D.GB5005721、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.6V22、在一个电气控制系统中，有一个由熔断器和断路器组成的短路保护电路。当发生短路故障时，熔断器熔断，但断路器没有跳闸，可能的原因是？（）A.熔断器选型不当B.断路器故障C.短路电流未达到断路器跳闸值D.以上都有可能23、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行滤波。以下哪种滤波器具有较好的通带平坦度和阻带衰减特性？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器24、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=18V，基极电阻RB1=60kΩ，RB2=20kΩ，集电极电阻RC=3kΩ，发射极电阻RE=1.5kΩ，三极管的β=80。假设三极管处于放大状态，请问基极电流IB约为多少？（）A.40μAB.50μAC.60μAD.70μA25、考虑一个无限长螺线管，单位长度上的匝数为n，通有电流I。则管内的磁感应强度大小为：（）A.μ0nIB.μ0I/nC.μ0ID.μ0nI/2二、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、对于电子电路中的运算放大器，以下哪些接法可以实现不同的功能？（）A.反相输入B.同相输入C.差分输入D.电压跟随2、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3、电气控制线路中，热继电器的保护特性主要取决于哪些因素？A.发热元件的电阻值B.电流整定倍数C.环境温度D.安装方式4、在数字通信系统中，以下哪些编码方式常用于提高传输效率？（）A.曼彻斯特编码B.差分曼彻斯特编码C.4B/5B编码D.8B/10B编码5、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6、以下哪些是接触器的主要组成部分？A.电磁系统B.触点系统C.灭弧装置D.释放弹簧7、在模拟乘法器的性能优化中，以下哪些方面可以改进？（）A.提高输入动态范围B.降低非线性失真C.增加工作频率范围D.减小温度漂移8、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9、在集成电路的制造工艺中，以下哪些工艺步骤是关键的？（）A.光刻B.蚀刻C.掺杂D.薄膜沉积10、在电力系统的运行中，以下哪些因素会影响系统的可靠性评估？（）A.设备的故障率B.设备的维修时间C.系统的运行方式D.环境因素和人为因素。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）阐述如何设计一个数字比较器电路。2、（本题5分）设计一个由集成运放构成的文氏桥正弦波振荡器，并确定其振荡频率。3、（本题5分）电力系统中的短路电流计算有什么重要意义？4、（本题5分）阐述静电场的泊松方程及其与拉普拉斯方程的关系。5、（本题5分）已知某时序逻辑电路的状态方程和输出方程，画出其逻辑电路图。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个铁路牵引供电系统中，部分接触网出现了磨损和电弧放电现象，影响了列车的正常运行。请分析可能导致接触网故障的原因，如受电弓压力不均、线路张力不当、环境因素、零部件老化等，并提出相应的检测和维护方法，以及预防故障的措施。2、（本题10分）某医院的放射科设备在工作时，周围的