濟(jì)寧學(xué)院《過程控制系統(tǒng)裝置》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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頁濟(jì)寧學(xué)院

《過程控制系統(tǒng)裝置》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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)數(shù)字電子電路中，需要實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的功能。以下哪種計(jì)數(shù)器可以實(shí)現(xiàn)高速計(jì)數(shù)？（）A.同步計(jì)數(shù)器B.異步計(jì)數(shù)器C.可逆計(jì)數(shù)器D.十進(jìn)制計(jì)數(shù)器2、電氣控制系統(tǒng)中，常常使用繼電器來實(shí)現(xiàn)邏輯控制功能。某一電路中，使用了多個(gè)繼電器來控制不同的設(shè)備，當(dāng)其中一個(gè)繼電器出現(xiàn)故障時(shí)，可能會導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無法正常工作。對于這種繼電器控制的電路，以下描述正確的是（）A.可靠性高，易于維護(hù)B.成本低，靈活性好C.故障排查困難，維修復(fù)雜D.適用于復(fù)雜的控制邏輯3、有一個(gè)數(shù)字電路用于判斷輸入的7位二進(jìn)制數(shù)是否能被5整除。當(dāng)輸入為1011010時(shí)，電路輸出為0，表示不能被5整除。若輸入變?yōu)?101001，那么電路的輸出最可能是（）A.0B.1C.無法確定D.以上選項(xiàng)均錯(cuò)誤4、對于一個(gè)由理想運(yùn)放構(gòu)成的加法運(yùn)算電路，有三個(gè)輸入電壓分別為2V、3V、4V，對應(yīng)的輸入電阻分別為20kΩ、30kΩ、40kΩ，那么輸出電壓約為多少？（）A.9VB.8VC.7VD.6V5、某電力用戶安裝了無功補(bǔ)償裝置，以提高功率因數(shù)。無功補(bǔ)償裝置的投入可以降低線路電流，減少線路損耗。下列關(guān)于無功補(bǔ)償裝置安裝位置和補(bǔ)償效果的描述，錯(cuò)誤的是（）A.在用戶側(cè)安裝無功補(bǔ)償裝置，主要降低用戶內(nèi)部的無功損耗B.在變電站安裝無功補(bǔ)償裝置，主要改善整個(gè)系統(tǒng)的功率因數(shù)C.無功補(bǔ)償裝置安裝位置越靠近電源，補(bǔ)償效果越好D.無論安裝位置如何，無功補(bǔ)償裝置都能完全消除無功損耗6、在一個(gè)電氣設(shè)備的啟動控制電路中，采用了降壓啟動的方式，如星三角降壓啟動。這種啟動方式可以有效地降低電機(jī)啟動時(shí)的電流，減小對電網(wǎng)的沖擊。但在切換到全壓運(yùn)行時(shí)，可能會產(chǎn)生較大的電流沖擊。以下關(guān)于星三角降壓啟動的說法，正確的是（）A.適用于所有類型的電機(jī)B.切換過程平穩(wěn)，無電流沖擊C.啟動轉(zhuǎn)矩較小，不適合重載啟動D.節(jié)能效果明顯，降低運(yùn)行成本7、在一個(gè)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8、一個(gè)8位的D/A轉(zhuǎn)換器，其滿量程輸出電壓為5V，若輸入的數(shù)字量為10000000，那么輸出的模擬電壓是多少？（）A.1.25VB.2.5VC.3.75VD.0.625V9、數(shù)字電路中的加法器是一種重要的運(yùn)算電路。對于一個(gè)4位二進(jìn)制加法器，當(dāng)兩個(gè)輸入均為最大二進(jìn)制數(shù)時(shí)，輸出結(jié)果是什么？（）A.0000B.1111C.10000D.溢出10、在一個(gè)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(cuò)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11、已知一個(gè)場效應(yīng)管的輸出特性曲線，在VGS=2V時(shí)，漏極電流ID從1mA變化到2mA，對應(yīng)的VDS從5V變化到6V。請問該場效應(yīng)管的跨導(dǎo)約為多少？（）A.500μSB.1000μSC.1500μSD.2000μS12、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(diǎn)的描述，錯(cuò)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13、在一個(gè)風(fēng)力發(fā)電場中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)風(fēng)速變化時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率也會隨之變化。為了穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率，可以采用以下哪種技術(shù)？（）A.儲能技術(shù)B.變頻技術(shù)C.無功補(bǔ)償技術(shù)D.諧波治理技術(shù)14、在一個(gè)大型工廠的電力系統(tǒng)中，有多個(gè)不同功率的電機(jī)在運(yùn)行。當(dāng)其中一臺大功率電機(jī)突然啟動時(shí)，可能會對整個(gè)電力系統(tǒng)造成電壓波動。以下哪種設(shè)備可以有效地減少這種電壓波動？（）A.變壓器B.電容器C.電抗器D.斷路器15、考慮一個(gè)均勻介質(zhì)中的平面電磁波，電場強(qiáng)度E和磁場強(qiáng)度H相互垂直，且E的振幅是H振幅的c倍，其中c為光速。若E的方向沿x軸，H的方向沿y軸，則波的傳播方向?yàn)椋海ǎ〢.z軸正方向B.z軸負(fù)方向C.x軸正方向D.x軸負(fù)方向16、對于一個(gè)乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路，在理想情況下，其最大效率約為：（）A.30%B.50%C.78.5%D.90%17、一個(gè)乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路，電源電壓為±12V，負(fù)載電阻為8Ω，輸入信號為正弦波。若忽略三極管的飽和壓降，請問該電路的最大輸出功率約為多少？（）A.9WB.18WC.27WD.36W18、數(shù)字電路中的數(shù)據(jù)分配器可以將輸入數(shù)據(jù)分配到不同的輸出端口。對于一個(gè)1路-8路數(shù)據(jù)分配器，當(dāng)控制信號為111時(shí)，輸入數(shù)據(jù)會被分配到哪個(gè)輸出端口？（）A.第一個(gè)輸出端口B.第二個(gè)輸出端口C.第七個(gè)輸出端口D.第八個(gè)輸出端口19、電氣控制系統(tǒng)中，經(jīng)常會遇到干擾問題。干擾源可能來自電源、空間電磁場、接地等。為了減少干擾對系統(tǒng)的影響，可以采取隔離措施，如光電隔離、磁隔離等。以下關(guān)于隔離措施的描述，錯(cuò)誤的是（）A.光電隔離可以有效阻斷電信號的傳輸B.磁隔離適用于高頻信號的隔離C.隔離措施會增加系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性D.隔離后系統(tǒng)的抗干擾能力一定能得到顯著提高20、在一個(gè)數(shù)字信號處理系統(tǒng)中，需要對數(shù)字信號進(jìn)行濾波和變換。以下哪種算法通常被用于數(shù)字濾波？（）A.傅里葉變換B.拉普拉斯變換C.離散傅里葉變換D.齊次變換21、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的調(diào)速控制。以下哪種調(diào)速方式是最常用的？（）A.變極調(diào)速B.變頻調(diào)速C.改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速D.以上都是22、在一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的有源濾波電路中，與無源濾波電路相比，其優(yōu)點(diǎn)主要在于：（）A.成本低B.體積小C.濾波效果好D.無需電源23、在一個(gè)數(shù)字電子電路中，需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的編碼和解碼。以下哪種編碼方式具有糾錯(cuò)功能？（）A.二進(jìn)制編碼B.格雷碼C.漢明碼D.以上都是24、考慮一個(gè)計(jì)數(shù)器電路，其計(jì)數(shù)范圍是從0到15，采用4位二進(jìn)制編碼。當(dāng)計(jì)數(shù)器處于狀態(tài)1010時(shí)，再輸入一個(gè)時(shí)鐘脈沖，計(jì)數(shù)器將變?yōu)槎嗌?？（）A.1011B.0000C.1010D.000125、在一個(gè)數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，需要選擇合適的時(shí)鐘信號源。以下哪種時(shí)鐘信號源具有較高的穩(wěn)定性和精度？（）A.晶體振蕩器B.555定時(shí)器C.數(shù)字信號發(fā)生器D.隨機(jī)信號源二、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、以下關(guān)于電力系統(tǒng)中的柔性交流輸電技術(shù)（FACTS）的描述，正確的有（）A.可以靈活控制電力系統(tǒng)參數(shù)B.提高系統(tǒng)的輸電能力C.增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.降低系統(tǒng)損耗2、在數(shù)字電路中，以下哪些因素會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性？（）A.電源噪聲B.電磁干擾C.邏輯競爭D.時(shí)鐘抖動3、以下關(guān)于電磁波的干涉和衍射現(xiàn)象，正確的是（）A.干涉是波的疊加B.衍射是波繞過障礙物C.都與波的波長有關(guān)D.都只發(fā)生在相干波源的情況下4、在電子電路的保護(hù)措施中，以下哪些是常見的？（）A.過壓保護(hù)B.過流保護(hù)C.短路保護(hù)D.過熱保護(hù)5、在電子電路的功率因數(shù)校正（PFC）技術(shù)中，以下哪些方法是常用的？（）A.有源PFCB.無源PFCC.混合PFCD.數(shù)字PFC6、在電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償中，以下哪些設(shè)備可以使用？（）A.電容器B.電抗器C.靜止無功補(bǔ)償器D.同步調(diào)相機(jī)7、在數(shù)字電路的抗干擾設(shè)計(jì)中，以下哪些方法是有效的？（）A.濾波B.屏蔽C.接地D.采用差分信號傳輸8、在電力系統(tǒng)的電壓控制中，無功電源的配置原則包括（）A.分層分區(qū)平衡B.就地補(bǔ)償為主C.集中補(bǔ)償為輔D.隨負(fù)荷變化靈活調(diào)整9、電力系統(tǒng)中的負(fù)荷特性包括（）A.負(fù)荷的靜態(tài)特性B.負(fù)荷的動態(tài)特性C.負(fù)荷的頻率特性D.負(fù)荷的電壓特性10、以下關(guān)于組合邏輯電路的描述，哪些是正確的？（）A.輸出僅取決于當(dāng)前的輸入B.不存在反饋回路C.可以由門電路組合實(shí)現(xiàn)D.常用于實(shí)現(xiàn)加法器和編碼器三、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）簡述電氣控制系統(tǒng)中智能傳感器的特點(diǎn)和優(yōu)勢。2、（本題5分）解釋靜電場的高斯定理，并舉例說明其應(yīng)用。3、（本題5分）解釋電壓比較器的工作原理，包括單限比較器、滯回比較器和窗口比較器。4、（本題5分）說明電氣控制中如何進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)的成本控制。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)能將4位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼的電路。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某電力開關(guān)柜在運(yùn)行中發(fā)生短路故障，導(dǎo)致大面積停電。請分析可能導(dǎo)致短路故障的原因，如絕緣老化、過電壓、設(shè)備質(zhì)量問題等，并闡述如