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頁天津工業(yè)大學(xué)

《自動化專業(yè)前沿》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25個小題，每小題1分，共25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、在一個工業(yè)生產(chǎn)線上的電氣控制系統(tǒng)中，需要對多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行順序控制。例如，先啟動某個設(shè)備，待其運(yùn)行穩(wěn)定后再啟動下一個設(shè)備。這種順序控制可以通過編程實現(xiàn)，也可以使用硬件邏輯電路實現(xiàn)。以下關(guān)于順序控制方式的選擇，正確的是（）A.編程實現(xiàn)靈活，但調(diào)試復(fù)雜B.硬件邏輯電路可靠，但修改困難C.對于復(fù)雜的順序控制，應(yīng)優(yōu)先選擇硬件邏輯電路D.編程實現(xiàn)和硬件邏輯電路效果相同，可隨意選擇2、在電力系統(tǒng)的自動化控制中，AGC（自動發(fā)電控制）系統(tǒng)的主要功能是根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)荷變化，自動調(diào)整發(fā)電機(jī)的出力，以維持系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡(luò)線功率在規(guī)定的范圍內(nèi)。AGC系統(tǒng)通常由控制中心、信息采集系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。下列關(guān)于AGC系統(tǒng)工作原理的描述，錯誤的是（）A.信息采集系統(tǒng)實時監(jiān)測系統(tǒng)的頻率、聯(lián)絡(luò)線功率和發(fā)電機(jī)出力等參數(shù)B.控制中心根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)計算出需要調(diào)整的發(fā)電機(jī)出力C.執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接控制發(fā)電機(jī)的調(diào)速器和勵磁系統(tǒng)，實現(xiàn)出力調(diào)整D.AGC系統(tǒng)只考慮系統(tǒng)的頻率偏差，不考慮聯(lián)絡(luò)線功率偏差3、在一個由理想運(yùn)放構(gòu)成的積分運(yùn)算電路中，輸入電壓為正弦波，頻率為50Hz，幅度為1V，電容為1μF，電阻為100kΩ。經(jīng)過100ms后，輸出電壓約為多少？（）A.-0.314VB.-0.628VC.0.314VD.0.628V4、數(shù)字電路中的觸發(fā)器可以存儲數(shù)據(jù)。對于一個T觸發(fā)器，當(dāng)T=1時，在時鐘上升沿到來時，觸發(fā)器的狀態(tài)會如何變化？（）A.翻轉(zhuǎn)B.保持不變C.置為高電平D.置為低電平5、在一個數(shù)字電子電路中，需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的比較和判斷。以下哪種集成電路可以實現(xiàn)這一功能？（）A.比較器B.加法器C.減法器D.乘法器6、在一個有源濾波電路中，截止頻率為500Hz，通帶增益為3，若采用一階高通濾波器，那么其電容和電阻的值大約應(yīng)為多少？（）A.0.637μF，530.5ΩB.0.637μF，1061ΩC.1.274μF，530.5ΩD.1.274μF，1061Ω7、對于一個共漏極放大電路，其輸入電阻約為30MΩ，輸出電阻約為3kΩ，電壓增益約為0.95。若輸入信號源的內(nèi)阻為3MΩ，負(fù)載電阻為30kΩ，請問該電路的源電壓增益約為多少？（）A.0.19B.0.9C.0.95D.0.9958、在一個電力系統(tǒng)中，需要對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行整定計算。以下哪個參數(shù)不是繼電保護(hù)裝置的整定參數(shù)？（）A.動作電流B.動作時間C.靈敏度D.設(shè)備容量9、一個4位的并行加法器，若輸入為1010和0101，那么其進(jìn)位輸出C4是多少？（）A.0B.1C.不確定D.可能為0也可能為110、在一個電子電路的設(shè)計中，需要考慮電路的功耗問題。以下哪個因素對電路功耗影響最大？（）A.電子元件的靜態(tài)功耗B.電子元件的動態(tài)功耗C.電路的工作頻率D.電路的負(fù)載大小11、在一個電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中，需要對電氣火災(zāi)隱患進(jìn)行預(yù)警和報警。以下哪個參數(shù)不是電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測參數(shù)？（）A.剩余電流B.溫度C.電壓D.煙霧濃度12、考慮一個無限大的均勻介質(zhì)平板，介電常數(shù)為ε，厚度為d。在板的兩側(cè)分別存在電場強(qiáng)度為E1和E2的均勻電場。則板內(nèi)的極化電荷面密度為：（）A.(ε-1)(E1+E2)/2B.(ε-1)(E1-E2)/2C.(ε+1)(E1+E2)/2D.(ε+1)(E1-E2)/213、在一個電子設(shè)備的通信系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)信號的加密和解密。以下哪種加密方式具有較高的安全性？（）A.對稱加密B.非對稱加密C.哈希加密D.以上都是14、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.1.4MHz15、在一個由多個邏輯門組成的數(shù)字電路中，已知當(dāng)輸入信號A=1，B=0，C=1，D=0時，輸出為0?，F(xiàn)在保持A和D不變，將B改為1，C改為0，那么新的輸出結(jié)果最有可能是（）A.0B.1C.取決于其他因素D.無法判斷16、在一個電氣控制系統(tǒng)中，使用了一個電流互感器來測量大電流。電流互感器的變比為100:5，測量儀表顯示的電流為2A，實際電流是多少？（）A.20AB.40AC.200AD.400A17、電氣控制系統(tǒng)中，常常會出現(xiàn)電磁干擾的問題。電磁干擾可能會導(dǎo)致控制信號失真、設(shè)備誤動作等。為了減少電磁干擾的影響，可以采取多種措施，如屏蔽、濾波、接地等。以下關(guān)于電磁干擾抑制措施的描述，錯誤的是（）A.屏蔽可以完全消除電磁干擾B.濾波能夠去除特定頻率的干擾信號C.良好的接地有助于提高系統(tǒng)的抗干擾能力D.綜合使用多種措施可以更有效地抑制電磁干擾18、對于一個由JK觸發(fā)器構(gòu)成的時序電路，已知J=1，K=0，在時鐘脈沖的作用下，觸發(fā)器的狀態(tài)會發(fā)生怎樣的變化？（）A.置1B.置0C.保持原態(tài)D.翻轉(zhuǎn)19、在電力系統(tǒng)的無功功率平衡中，無功電源包括同步發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器和靜止無功補(bǔ)償器等。下列關(guān)于這些無功電源特點的描述，錯誤的是（）A.同步發(fā)電機(jī)既能發(fā)出有功功率，也能發(fā)出無功功率B.同步調(diào)相機(jī)只能發(fā)出無功功率，不能吸收無功功率C.并聯(lián)電容器輸出的無功功率與電壓平方成正比D.靜止無功補(bǔ)償器響應(yīng)速度快，能夠平滑調(diào)節(jié)無功輸出20、有一個理想導(dǎo)體球，半徑為R，處于外電場E中。則導(dǎo)體球表面的感應(yīng)電荷面密度與外電場的關(guān)系為：（）A.正比于外電場的大小B.反比于外電場的大小C.正比于外電場的平方D.反比于外電場的平方21、在一個RC橋式正弦波振蕩電路中，若要提高振蕩頻率，可以采取的措施是：（）A.增大R的值B.增大C的值C.減小R的值D.減小C的值22、在一個復(fù)雜的電氣控制系統(tǒng)中，包含了多個電動機(jī)和各種控制元件。其中一臺電動機(jī)采用了變頻器調(diào)速控制，變頻器的輸出頻率為50Hz時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速為1450r/min。若要將電動機(jī)轉(zhuǎn)速提高到1750r/min，變頻器的輸出頻率應(yīng)調(diào)整為多少？（假設(shè)電動機(jī)為4極）（）A.60HzB.70HzC.80HzD.90Hz23、在一個電子設(shè)備的電源電路中，需要提高電源的效率。以下哪個措施可以有效地提高電源效率？（）A.選擇高效的電源芯片B.優(yōu)化電路布局C.降低負(fù)載電流D.提高輸入電壓24、對于一個由施密特觸發(fā)器構(gòu)成的整形電路，輸入為一個正弦波信號，其峰峰值為5V，若施密特觸發(fā)器的正向閾值電壓為2.5V，反向閾值電壓為1.5V，那么輸出信號的占空比是多少？（）A.50%B.大于50%C.小于50%D.無法確定25、在一個電氣控制系統(tǒng)中，有一個由PLC控制的溫度控制系統(tǒng)。溫度傳感器采用熱電偶，其輸出信號經(jīng)過變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸入PLC。若變送器的輸出信號偏差較大，會對溫度控制產(chǎn)生什么影響？（）A.溫度控制精度降低B.溫度失控C.溫度控制滯后D.無影響二、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、在正弦波振蕩器的設(shè)計中，以下哪些條件是必須滿足的？（）A.起振條件B.平衡條件C.穩(wěn)定條件D.選頻網(wǎng)絡(luò)的品質(zhì)因數(shù)足夠高2、在電動力學(xué)中，以下哪些情況會導(dǎo)致電磁波的模式轉(zhuǎn)換（）A.不均勻介質(zhì)B.邊界條件的變化C.電磁波的頻率變化D.磁場的變化3、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4、在差分放大電路中，以下哪些因素有助于提高其共模抑制能力？（）A.增加射極電阻B.提高電路的對稱性C.采用恒流源作為射極負(fù)載D.增大差模輸入信號5、以下關(guān)于數(shù)字電路中的移位寄存器的描述，正確的有（）A.可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行輸入和并行輸出B.能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的移位操作C.常用于數(shù)據(jù)的存儲和傳輸D.有左移寄存器和右移寄存器之分6、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7、在電力系統(tǒng)的規(guī)劃中，以下哪些因素需要考慮智能電網(wǎng)的發(fā)展？（）A.通信技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用B.分布式能源的接入和管理C.電力市場的發(fā)展和D.環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展8、以下關(guān)于數(shù)字電路中的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）的采樣定理，正確的是（）A.采樣頻率必須大于信號最高頻率的兩倍B.保證能無失真地恢復(fù)原始信號C.是ADC設(shè)計的重要依據(jù)D.決定了ADC的性能9、在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)中，以下哪些保護(hù)可以用于變壓器的保護(hù)？（）A.瓦斯保護(hù)B.差動保護(hù)C.過流保護(hù)D.零序保護(hù)10、在電力電子設(shè)備的控制中，以下哪些技術(shù)可以實現(xiàn)精確的控制？（）A.數(shù)字信號處理技術(shù)B.模糊控制技術(shù)C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)D.傳統(tǒng)的PID控制技術(shù)三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋半導(dǎo)體存儲器的讀操作和寫操作過程。2、（本題5分）分析半導(dǎo)體存儲器的擴(kuò)展方式，如位擴(kuò)展和字?jǐn)U展。3、（本題5分）分析電動力學(xué)中電磁勢的規(guī)范條件對場的影響。4、（本題5分）解釋在模擬電路中電容和電感的寄生效應(yīng)及其對電路性能的影響。5、（本題5分）推導(dǎo)介質(zhì)中電磁波的波動方程。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某工廠的電氣設(shè)備在進(jìn)行無功補(bǔ)償后，功率因數(shù)仍然達(dá)不到要求，影響了電能質(zhì)量和電費成本。請分析可能導(dǎo)致無功補(bǔ)償效果不佳的原因，如補(bǔ)償容量不足、補(bǔ)償裝置故障、負(fù)載特性變化等，并提出改進(jìn)無功補(bǔ)償