學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁韶關(guān)學(xué)院

《控制工程基礎(chǔ)與信號處理》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在一個電氣控制系統(tǒng)中，使用了一個電壓互感器來測量高電壓。電壓互感器的變比為10000:100，測量儀表顯示的電壓為90V，實(shí)際電壓是多少？（）A.9000VB.900VC.90000VD.900000V2、在一個集成運(yùn)放構(gòu)成的方波發(fā)生電路中，若要改變方波的占空比，可以通過調(diào)整：（）A.電容的充電和放電電阻B.運(yùn)放的電源電壓C.輸入電壓D.反饋電阻3、某電氣控制系統(tǒng)中，有一個由多個電阻串聯(lián)組成的分壓電路。其中一個電阻開路，會對輸出電壓產(chǎn)生什么影響？（）A.輸出電壓升高B.輸出電壓降低C.輸出電壓不變D.輸出電壓為零4、一個邊長為L的正方形線圈，通有電流I，放在均勻磁場B中。若線圈平面與磁場方向平行，線圈所受的磁力矩大小為：（）A.0B.BIL^2C.2BIL^2D.√2BIL^25、在一個由多個邏輯門組成的數(shù)字電路中，已知輸入信號A、B、C的值分別為1、0、1，若該電路實(shí)現(xiàn)的邏輯功能為當(dāng)A和C中有一個為1且B為0時輸出為1，否則輸出為0。以下哪種邏輯門組合可以實(shí)現(xiàn)該功能？（）A.與門和或門B.或門和非門C.與非門和或門D.與門和非門6、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一臺起重機(jī)的升降和行走。起重機(jī)的升降電機(jī)采用了繞線式異步電動機(jī)，通過外接電阻進(jìn)行調(diào)速。當(dāng)外接電阻增大時，電機(jī)的轉(zhuǎn)速會如何變化？（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低7、在一個由或非門和與非門組成的數(shù)字電路中，已知輸入信號A=1，B=0，C=1時，輸出為0。若將輸入信號A改為0，B改為1，C改為0，那么此時的輸出最有可能是（）A.0B.1C.不確定D.以上都不對8、在一個無線通信設(shè)備中，需要對信號進(jìn)行放大和處理。以下哪種電子元件通常被用于信號放大？（）A.電阻B.電容C.電感D.晶體管9、在一個電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計中，需要選擇合適的電源。電源的類型包括交流電源和直流電源，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。交流電源通常易于獲取，但電壓波動較大；直流電源穩(wěn)定性好，但成本較高。以下關(guān)于電源選擇的考慮因素，錯誤的是（）A.負(fù)載的特性和要求B.系統(tǒng)的成本預(yù)算C.電源的安裝和維護(hù)難度D.電源的外觀和尺寸10、在一個集成運(yùn)放構(gòu)成的壓控電流源電路中，輸出電流的大小主要取決于：（）A.輸入電壓B.反饋電阻C.運(yùn)放的增益D.負(fù)載電阻11、在一個差分放大電路中，兩輸入端的信號分別為ui1=8mV，ui2=4mV，差模增益Ad=80，共模抑制比KCMR=800。請問輸出電壓uo約為多少？（）A.320mVB.360mVC.400mVD.440mV12、一個共集電極放大電路，輸入電阻約為2kΩ，輸出電阻約為200Ω，電壓增益約為0.98。若輸入信號源內(nèi)阻為1kΩ，負(fù)載電阻為2kΩ，請問該電路的源電壓增益約為多少？（）A.0.49B.0.96C.0.98D.0.9913、某電力系統(tǒng)發(fā)生故障，短路電流的周期分量在經(jīng)過一定時間后逐漸衰減為零，而短路電流的非周期分量則按指數(shù)規(guī)律衰減。下列關(guān)于短路電流周期分量和非周期分量衰減時間常數(shù)的描述，正確的是（）A.周期分量的衰減時間常數(shù)主要取決于短路回路的電阻B.非周期分量的衰減時間常數(shù)主要取決于短路回路的電抗C.周期分量的衰減時間常數(shù)主要取決于短路回路的電抗D.非周期分量的衰減時間常數(shù)主要取決于短路回路的電阻14、一個正弦波振蕩器由集成運(yùn)放、電阻和電容組成，若要產(chǎn)生頻率為2kHz的正弦波，電容值為0.01μF，那么反饋電阻的值大約應(yīng)為多少？（）A.79.6kΩB.159.2kΩC.318.4kΩD.636.8kΩ15、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一個印刷機(jī)的運(yùn)行，印刷機(jī)的速度由調(diào)速電機(jī)控制。在印刷過程中，速度出現(xiàn)波動，且波動頻率較高?？赡艿脑蚴?？（）A.調(diào)速電機(jī)故障B.電源電壓不穩(wěn)定C.控制系統(tǒng)的反饋環(huán)節(jié)故障D.以上都有可能16、在一個電氣設(shè)備的調(diào)速系統(tǒng)中，采用了閉環(huán)控制。閉環(huán)控制通過反饋實(shí)際輸出值與設(shè)定值進(jìn)行比較，從而調(diào)整控制量，使輸出值更接近設(shè)定值。與開環(huán)控制相比，閉環(huán)控制具有更高的控制精度和穩(wěn)定性，但也存在一些問題。以下關(guān)于閉環(huán)控制的描述，錯誤的是（）A.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高B.對反饋環(huán)節(jié)的精度要求高C.可能會出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩D.適用于對控制精度要求不高的場合17、有一個半徑為R的導(dǎo)體球，帶有電荷量Q，其周圍充滿了相對介電常數(shù)為εr的均勻介質(zhì)。則球外一點(diǎn)距離球心為r（r>R）處的電勢為：（）A.Q/(4πεr)B.Q/(4πεrεr)C.Q/(4πε0r)D.Q/(4πε0rεr)18、在一個電氣控制系統(tǒng)中，需要對一臺三相異步電動機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制，采用接觸器聯(lián)鎖的方式。若要實(shí)現(xiàn)電機(jī)從正轉(zhuǎn)切換到反轉(zhuǎn)，必須先按下停止按鈕，待電機(jī)完全停止后再按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕。以下關(guān)于這種控制方式的描述，正確的是（）A.提高了系統(tǒng)的可靠性B.降低了操作的復(fù)雜性C.增加了系統(tǒng)的響應(yīng)速度D.減少了接觸器的使用數(shù)量19、某電氣控制系統(tǒng)中，有一個由運(yùn)算放大器組成的比較器電路。當(dāng)輸入信號超過設(shè)定閾值時，輸出電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)。若運(yùn)算放大器的供電電壓不穩(wěn)定，會對比較結(jié)果產(chǎn)生什么影響？（）A.比較結(jié)果提前翻轉(zhuǎn)B.比較結(jié)果延遲翻轉(zhuǎn)C.比較結(jié)果不變D.比較結(jié)果錯誤20、在一個數(shù)字電路設(shè)計項目中，需要選擇合適的邏輯門。以下哪種邏輯門的輸出只取決于當(dāng)前的輸入？（）A.組合邏輯門B.時序邏輯門C.與門D.或門21、在一個工業(yè)生產(chǎn)線上的電氣控制系統(tǒng)中，有一個PLC控制的輸送裝置。PLC的輸入信號包括各種傳感器的檢測信號，輸出信號控制電機(jī)的啟停和速度。如果其中一個傳感器出現(xiàn)故障，導(dǎo)致輸入信號錯誤，而PLC程序沒有相應(yīng)的錯誤處理機(jī)制，那么系統(tǒng)可能會出現(xiàn)什么情況？（）A.停止運(yùn)行B.繼續(xù)正常運(yùn)行C.運(yùn)行速度改變D.出現(xiàn)不可預(yù)測的動作22、數(shù)字電路中的數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)多個控制信號選擇不同的輸入數(shù)據(jù)。對于一個16選1數(shù)據(jù)選擇器，需要幾個控制信號？（）A.1個B.2個C.3個D.4個23、對于一個由三極管構(gòu)成的射極輸出器，已知三極管的β=100，集電極電阻RC=3kΩ，電源電壓VCC=20V，發(fā)射極電阻RE=3kΩ。忽略三極管的飽和壓降，請問該電路的輸出電阻約為多少？（）A.30ΩB.50ΩC.75ΩD.100Ω24、考慮一個用于實(shí)現(xiàn)加法運(yùn)算的數(shù)字電路，輸入為兩個4位二進(jìn)制數(shù)。當(dāng)輸入分別為0101和1010時，電路輸出為1111。若輸入變?yōu)?001和0110，那么電路的輸出最有可能是（）A.1111B.1011C.1110D.100025、一個電氣控制系統(tǒng)中，有一臺直流電動機(jī)，其電樞電阻為1Ω，電樞電壓為220V，電樞電流為20A。若忽略電樞電感，計算電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是多少？（）A.200N·mB.400N·mC.600N·mD.800N·m26、某電氣控制系統(tǒng)用于控制電梯的運(yùn)行，電梯的上升和下降由電動機(jī)通過曳引輪和鋼絲繩實(shí)現(xiàn)。若電動機(jī)的制動裝置出現(xiàn)故障，無法正常制動，在電梯滿載上升時突然斷電，會發(fā)生什么危險情況？（）A.電梯緩慢下降B.電梯急速下降C.電梯停在原處D.電梯上升到頂部27、在一個數(shù)字電路中，使用555定時器構(gòu)成一個多諧振蕩器，若外接電阻和電容的值分別為10kΩ和0.1μF，那么其輸出信號的頻率大約是多少？（）A.1.4kHzB.14kHzC.140kHzD.1.4MHz28、某電氣控制系統(tǒng)中，有一個由接觸器、繼電器和行程開關(guān)組成的自動往復(fù)運(yùn)動控制電路。當(dāng)行程開關(guān)損壞，無法正常動作時，設(shè)備會出現(xiàn)什么情況？（）A.停止運(yùn)動B.單向運(yùn)動C.持續(xù)往復(fù)運(yùn)動D.運(yùn)動速度加快29、某集成運(yùn)放的開環(huán)增益為100dB，共模抑制比為80dB。若輸入一個共模電壓為1V的信號，差模電壓為10mV的信號，請問輸出電壓約為多少？（）A.1VB.10VC.100VD.1000V30、在電力市場中，電價是影響電力供需平衡的重要因素。峰谷電價是一種根據(jù)負(fù)荷曲線制定的差別電價政策。下列關(guān)于峰谷電價作用的描述，錯誤的是（）A.引導(dǎo)用戶合理安排用電時間，削峰填谷B.提高電力系統(tǒng)的設(shè)備利用率C.增加電力企業(yè)的銷售收入D.降低電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個選項是符合題目要求的．）1、在電子電路的電源設(shè)計中，以下哪些因素需要考慮？（）A.輸出電壓穩(wěn)定性B.輸出電流能力C.效率D.紋波電壓2、在電力電子技術(shù)中，以下哪些器件常用于功率變換？（）A.晶閘管B.絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）C.功率場效應(yīng)管（MOSFET）D.二極管3、電力系統(tǒng)中的一次設(shè)備包括（）A.發(fā)電機(jī)B.變壓器C.斷路器D.電流互感器4、在模擬乘法器的性能優(yōu)化中，以下哪些方面可以改進(jìn)？（）A.提高輸入動態(tài)范圍B.降低非線性失真C.增加工作頻率范圍D.減小溫度漂移5、對于數(shù)字系統(tǒng)中的傳感器接口電路，以下哪些功能是常見的？（）A.信號放大B.信號濾波C.模數(shù)轉(zhuǎn)換D.數(shù)據(jù)緩存6、對于電動力學(xué)中的超導(dǎo)現(xiàn)象，以下描述恰當(dāng)?shù)挠校ǎ〢.電阻為零B.內(nèi)部磁場為零C.存在臨界溫度和臨界磁場D.電流密度無限大7、交流調(diào)速系統(tǒng)中，矢量控制的基本思想是什么？A.等效直流電機(jī)控制B.坐標(biāo)變換C.磁場定向D.轉(zhuǎn)矩直接控制8、對于電動力學(xué)中的滯后勢，以下特點(diǎn)描述準(zhǔn)確的有（）A.考慮了電磁作用的推遲效應(yīng)B.與源的過去狀態(tài)有關(guān)C.可以用于計算時變場D.只適用于穩(wěn)恒場9、在數(shù)字電子技術(shù)中，以下哪些屬于常見的邏輯門？（）A.與門B.或門C.非門D.與非門10、在電力電子設(shè)備的散熱設(shè)計中，以下哪些因素需要考慮？（）A.設(shè)備的功率損耗B.散熱方式和材料C.環(huán)境溫度和通風(fēng)條件D.設(shè)備的尺寸和重量三、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析圖中所示的異步時序電路，確定其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。2、（本題5分）推導(dǎo)磁偶極輻射的電磁場表達(dá)式。3、（本題5分）化簡邏輯函數(shù)F(A,B,C,D)=Σm(0,4,5,6,9,10,13,14)，并用與非-與非表達(dá)式表示。4、（本題5分）分析計數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中的應(yīng)用，如分頻、定時和計數(shù)。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某電力系統(tǒng)的接地故障檢測和定位面臨挑戰(zhàn)。請分