遼寧師范大學(xué)《控制系統(tǒng)優(yōu)化方法》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《控制系統(tǒng)優(yōu)化方法》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共35個(gè)小題，每小題1分，共35分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在一個(gè)RC串聯(lián)電路中，若輸入為方波信號(hào)，經(jīng)過足夠長的時(shí)間后，輸出信號(hào)將趨近于：（）A.方波B.三角波C.正弦波D.直流信號(hào)2、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一條自動(dòng)化生產(chǎn)線，其中有一個(gè)步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8°，若要使電機(jī)旋轉(zhuǎn)90°，需要發(fā)送多少個(gè)脈沖？（）A.50B.100C.150D.2003、考慮一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)加法運(yùn)算的數(shù)字電路，輸入為兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)。當(dāng)輸入分別為0101和1010時(shí)，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.10004、考慮一個(gè)無限長螺線管，單位長度上的匝數(shù)為n，通有電流I。則管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為：（）A.μ0nIB.μ0I/nC.μ0ID.μ0nI/25、對(duì)于一個(gè)乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路，電源電壓為±18V，負(fù)載電阻為16Ω，三極管的飽和壓降忽略不計(jì)。假設(shè)輸入信號(hào)為正弦波，那么該電路能輸出的最大功率約為多少？（）A.16.875WB.18WC.20.25WD.22.5W6、在一個(gè)由三極管構(gòu)成的放大電路中，若輸出電阻增大，而其他參數(shù)不變，以下關(guān)于其性能變化的描述，正確的是：（）A.帶負(fù)載能力增強(qiáng)B.帶負(fù)載能力減弱C.電壓放大倍數(shù)增大D.電壓放大倍數(shù)減小7、一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，使用了一臺(tái)自耦變壓器進(jìn)行降壓啟動(dòng)。自耦變壓器的抽頭比為60%，電動(dòng)機(jī)的額定電壓為380V，啟動(dòng)時(shí)加在電動(dòng)機(jī)上的電壓是多少？（）A.144VB.196VC.228VD.280V8、在一個(gè)交流電路中，電源的頻率為50Hz，電阻為10Ω，電感為0.1H，電容為100μF。當(dāng)電路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)時(shí)，下列關(guān)于電路中電流和電壓的描述，正確的是（）A.電流最大，電感和電容兩端電壓相等且為電源電壓的Q倍B.電流最小，電感和電容兩端電壓相等且為電源電壓的Q倍C.電流最大，電感和電容兩端電壓之和等于電源電壓D.電流最小，電感和電容兩端電壓之和等于電源電壓9、在一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的高通濾波電路中，若減小電阻的值，其截止頻率將：（）A.升高B.降低C.不變D.先降低后升高10、在一個(gè)串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中，調(diào)整管的壓降為4V，輸出電壓為12V，負(fù)載電流為200mA。若取樣電阻的分壓比為0.2，那么基準(zhǔn)電壓約為多少？（）A.2VB.2.4VC.2.8VD.3.2V11、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，使用了一個(gè)霍爾傳感器來檢測磁場強(qiáng)度。若霍爾傳感器的靈敏度降低，會(huì)對(duì)測量結(jié)果產(chǎn)生什么影響？（）A.測量值偏小B.測量值偏大C.測量值不變D.測量結(jié)果不穩(wěn)定12、在一個(gè)電子電路的設(shè)計(jì)中，需要考慮電磁兼容性（EMC）問題。以下哪個(gè)措施可以有效地提高電路的電磁兼容性？（）A.使用屏蔽罩B.合理布局電路C.選擇合適的電子元件D.以上都是13、在一個(gè)共射極放大電路中，三極管的β值為100，集電極電阻為5kΩ，基極電流為20μA，電源電壓為15V，且忽略三極管的飽和壓降。請(qǐng)問該電路的集電極電流和集電極-發(fā)射極電壓分別約為多少？（）A.2mA，5VB.2mA，10VC.4mA，5VD.4mA，10V14、在一個(gè)數(shù)字電子電路中，需要實(shí)現(xiàn)邏輯門的功能。以下哪種邏輯門可以實(shí)現(xiàn)“與非”邏輯功能？（）A.與門B.或門C.非門D.與非門15、在一個(gè)共集電極放大電路中，其輸出電阻通常比共射極放大電路的輸出電阻：（）A.大B.小C.相等D.無法比較16、對(duì)于一個(gè)由計(jì)數(shù)器和譯碼器組成的數(shù)字系統(tǒng)，若計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍是0-9，譯碼器的輸入為計(jì)數(shù)器的輸出，那么譯碼器需要多少個(gè)輸出端？（）A.4B.8C.10D.1617、數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)器可以實(shí)現(xiàn)不同進(jìn)制的計(jì)數(shù)。對(duì)于一個(gè)模12的計(jì)數(shù)器，需要幾個(gè)觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)？（）A.2個(gè)B.3個(gè)C.4個(gè)D.5個(gè)18、已知一個(gè)數(shù)字電路的邏輯函數(shù)為F=Σ(0,2,4,6,8)，用卡諾圖化簡后得到的最簡表達(dá)式是什么？（）A.F=A'B'+A'BB.F=A'+B'C.F=A+BD.F=AB'+AB19、已知一個(gè)數(shù)字電路的功耗主要由靜態(tài)功耗和動(dòng)態(tài)功耗組成。若靜態(tài)功耗為1mW，動(dòng)態(tài)功耗為2mW，電路工作頻率提高一倍，動(dòng)態(tài)功耗將變?yōu)槎嗌伲浚ǎ〢.4mWB.2mWC.1mWD.8mW20、數(shù)字電路中的數(shù)據(jù)分配器可以將輸入數(shù)據(jù)分配到多個(gè)輸出端口。對(duì)于一個(gè)1路-4路數(shù)據(jù)分配器，當(dāng)控制信號(hào)為10時(shí)，輸入數(shù)據(jù)會(huì)被分配到哪個(gè)輸出端口？（）A.第一個(gè)輸出端口B.第二個(gè)輸出端口C.第三個(gè)輸出端口D.第四個(gè)輸出端口21、對(duì)于一個(gè)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(qǐng)問該電路的輸出電阻約為多少？（）A.30ΩB.50ΩC.75ΩD.100Ω22、電氣控制系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)，可以采用晶閘管調(diào)壓電路。晶閘管調(diào)壓電路通過改變晶閘管的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)輸出電壓，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平滑啟動(dòng)。以下關(guān)于晶閘管調(diào)壓電路的描述，錯(cuò)誤的是（）A.啟動(dòng)電流小，對(duì)電網(wǎng)沖擊小B.可以實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速C.功率因數(shù)低，諧波含量大D.適用于大容量電機(jī)的啟動(dòng)23、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，使用了觸摸屏作為人機(jī)交互界面。操作人員可以通過觸摸屏輸入控制指令、查看系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)。觸摸屏與控制器通過通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。關(guān)于這種觸摸屏人機(jī)交互方式，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.操作直觀方便B.界面可定制性強(qiáng)C.通信速度快，實(shí)時(shí)性好D.對(duì)操作人員的技術(shù)要求高24、某反饋放大電路的開環(huán)增益A=1000，反饋系數(shù)F=0.009。若要使閉環(huán)增益Af穩(wěn)定在100，請(qǐng)問該反饋是何種類型，以及其深度反饋系數(shù)約為多少？（）A.電壓串聯(lián)負(fù)反饋，11B.電壓串聯(lián)負(fù)反饋，10C.電流并聯(lián)負(fù)反饋，11D.電流并聯(lián)負(fù)反饋，1025、在一個(gè)數(shù)字電路中，需要對(duì)頻率為100kHz的矩形波信號(hào)進(jìn)行分頻，得到頻率為10kHz的矩形波信號(hào)，應(yīng)該使用哪種計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)？（）A.十進(jìn)制計(jì)數(shù)器B.二進(jìn)制計(jì)數(shù)器C.十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器D.以上都可以26、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的調(diào)速控制。以下哪種調(diào)速方式不屬于電機(jī)的調(diào)速方式？（）A.液壓調(diào)速B.變頻調(diào)速C.變極調(diào)速D.改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速27、在一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的絕對(duì)值運(yùn)算電路中，若輸入為負(fù)電壓，則輸出電壓為：（）A.輸入電壓的絕對(duì)值B.輸入電壓C.輸入電壓的相反數(shù)D.零28、在一個(gè)多級(jí)直接耦合放大電路中，第一級(jí)的增益為20dB，第二級(jí)的增益為30dB，第三級(jí)的增益為40dB。請(qǐng)問總的增益約為多少？（）A.90dBB.80dBC.70dBD.60dB29、考慮一個(gè)時(shí)變電磁場，其電場強(qiáng)度E和磁場強(qiáng)度H滿足波動(dòng)方程。若電場強(qiáng)度的表達(dá)式為E=E0cos(kx-ωt)，則磁場強(qiáng)度H的表達(dá)式為（真空磁導(dǎo)率為μ0，真空介電常數(shù)為ε0）：（）A.H=(E0/c)cos(kx-ωt+π/2)B.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt+π/2)C.H=(E0/c)cos(kx-ωt)D.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)30、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，使用了編碼器來測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置。編碼器的分辨率為1000脈沖/轉(zhuǎn)，電機(jī)轉(zhuǎn)速為1000r/min，若在10秒鐘內(nèi)接收到的脈沖數(shù)為100000個(gè)，那么電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速是多少？（）A.900r/minB.1000r/minC.1100r/minD.1200r/min31、一個(gè)乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路，電源電壓為±15V，負(fù)載電阻為12Ω，輸入信號(hào)為正弦波。若忽略三極管的飽和壓降，請(qǐng)問該電路的最大輸出功率約為多少？（）A.14.06WB.18.75WC.28.125WD.37.5W32、一個(gè)數(shù)字電路用于實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算，輸入為兩個(gè)3位二進(jìn)制數(shù)。當(dāng)輸入分別為101和110時(shí)，電路輸出為11110。若輸入變?yōu)?11和101，那么電路的輸出最有可能是（）A.10001B.11011C.10111D.1110133、有一個(gè)電力系統(tǒng)，其輸電線路采用架空線路和電纜線路混合的方式。架空線路容易受到外界環(huán)境的影響，如雷擊、風(fēng)災(zāi)等；電纜線路則具有較高的可靠性，但成本較高。在進(jìn)行線路規(guī)劃時(shí)，需要綜合考慮這些因素。下列關(guān)于架空線路和電纜線路選擇的原則，錯(cuò)誤的是（）A.在城市中心區(qū)域，為了減少對(duì)環(huán)境的影響，應(yīng)優(yōu)先選擇電纜線路B.在長距離輸電中，為了降低成本，應(yīng)優(yōu)先選擇架空線路C.對(duì)于重要的負(fù)荷，應(yīng)采用架空線路以提高供電可靠性D.在跨越河流、山谷等特殊地段，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇架空線路或電纜線路34、一個(gè)采用同步時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)的狀態(tài)機(jī)，有三個(gè)狀態(tài)A、B、C，輸入信號(hào)為X。當(dāng)處于狀態(tài)A且X=0時(shí)，轉(zhuǎn)換到狀態(tài)B；處于狀態(tài)B且X=1時(shí)，轉(zhuǎn)換到狀態(tài)C；處于狀態(tài)C且X=0時(shí)，轉(zhuǎn)換回狀態(tài)A。若當(dāng)前狀態(tài)為A，輸入X依次為0、1、0，那么狀態(tài)機(jī)依次轉(zhuǎn)換到的狀態(tài)是？（）A.B、C、AB.B、C、BC.C、A、BD.C、B、A35、在一個(gè)模擬電子電路中，需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和濾波。以下哪種放大器和濾波器的組合可以實(shí)現(xiàn)較高的增益和較好的濾波效果？（）A.共射極放大器和低通濾波器B.共基極放大器和高通濾波器C.共集電極放大器和帶通濾波器D.差分放大器和帶阻濾波器二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在直流電源的濾波電容選擇中，以下哪些因素需要考慮？（）A.電容的耐壓值B.電容的容量C.電容的等效串聯(lián)電阻D.電容的品牌2、以下關(guān)于電磁波的角動(dòng)量，表述恰當(dāng)?shù)挠校ǎ〢.具有自旋角動(dòng)量和軌道角動(dòng)量B.與偏振有關(guān)C.可以傳遞給物質(zhì)D.對(duì)電磁波的傳播沒有影響3、以下關(guān)于數(shù)字電路中的CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件）的特點(diǎn)，正確的有（）A.集成度較高B.編程靈活C.具有豐富的宏單元D.適合大規(guī)模數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)4、在電動(dòng)力學(xué)中，以下哪些情況會(huì)導(dǎo)致電磁波的模式分裂（）A.外加電場B.介質(zhì)不均勻C.邊界條件改變D.溫度變化5、在集成運(yùn)放的實(shí)際應(yīng)用中，以下哪些因素會(huì)影響其精度？（）A.溫度變化B.電源噪聲C.干擾信號(hào)D.運(yùn)放的老化6、對(duì)于微控制器的應(yīng)用，以下哪些領(lǐng)域較為常見？（）A.工業(yè)控制B.智能家居C.醫(yī)療設(shè)備D.汽車電子7、以下哪些是變頻器的基本組成部分？A.整流單元B.逆變單元C.控制單元D.制動(dòng)單元8、以下關(guān)于電磁波在光學(xué)系統(tǒng)中的傳播，正確的是（）A.遵循折射和反射定律B.可以用幾何光學(xué)近似C.會(huì)發(fā)生衍射D.波長不變9、在模擬電路的集成化發(fā)展中，以下哪些挑戰(zhàn)是需要面對(duì)的？（）A.提高集成度B.降低功耗C.提高性能D.增強(qiáng)可靠性10、直流電機(jī)的電樞反應(yīng)對(duì)電機(jī)的運(yùn)行有哪些影響？A.使氣隙磁場發(fā)生畸變B.對(duì)主磁場起去磁作用C.引起換向困難D.增加電磁轉(zhuǎn)矩三、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）說明變電站的主要設(shè)備和功能。2、（本題5分）簡述電力系統(tǒng)中的防雷保護(hù)措施有哪些？3、（本題5分）研究場效應(yīng)管的跨導(dǎo)特性及其對(duì)電路性能的影響。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題1