中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、對(duì)于一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的精密整流電路，當(dāng)輸入為正半周時(shí)，二極管的工作狀態(tài)是：（）A.導(dǎo)通B.截止C.半導(dǎo)通D.不確定2、在一個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線上，電氣控制系統(tǒng)需要與其他自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。常用的通信方式有現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)等。現(xiàn)場(chǎng)總線具有實(shí)時(shí)性好、可靠性高的特點(diǎn)，但傳輸距離有限；工業(yè)以太網(wǎng)則傳輸速度快、擴(kuò)展性強(qiáng)，但實(shí)時(shí)性稍遜。以下關(guān)于通信方式選擇的考慮，正確的是（）A.對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的系統(tǒng)應(yīng)選擇工業(yè)以太網(wǎng)B.傳輸距離遠(yuǎn)時(shí)應(yīng)選擇現(xiàn)場(chǎng)總線C.系統(tǒng)規(guī)模大、擴(kuò)展性要求高時(shí)應(yīng)選擇工業(yè)以太網(wǎng)D.成本是選擇通信方式的唯一因素3、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.0.625V4、有一個(gè)磁偶極子，磁矩為m，位于均勻外磁場(chǎng)B中。磁偶極子具有的勢(shì)能為：（）A.-m·BB.m·BC.|m×B|D.|m·B|5、在一個(gè)數(shù)字電路中，使用了鎖存器來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)為高電平時(shí)，輸入數(shù)據(jù)為1010。時(shí)鐘信號(hào)變?yōu)榈碗娖胶?，鎖存器輸出的數(shù)據(jù)最有可能是（）A.1010B.0101C.不確定D.以上都不對(duì)6、對(duì)于一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的微分運(yùn)算電路，輸入電壓為三角波，幅度為3V，周期為15ms，電容為0.2μF，電阻為150kΩ。那么輸出電壓的峰值約為多少？（）A.30VB.60VC.-30VD.-60V7、在一個(gè)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.0.628V8、在一個(gè)電力系統(tǒng)中，需要對(duì)電力變壓器進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。以下哪個(gè)項(xiàng)目不屬于變壓器的常規(guī)維護(hù)內(nèi)容？（）A.檢查變壓器的油位B.測(cè)量變壓器的繞組溫度C.更換變壓器的鐵芯D.檢查變壓器的接地情況9、有一個(gè)無限大的導(dǎo)電平面，上方存在垂直于平面的均勻磁場(chǎng)B。一個(gè)帶電粒子在平面上方平行于平面運(yùn)動(dòng)，速度為v。若粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，則粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡為：（）A.直線B.拋物線C.圓D.橢圓10、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11、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12、在一個(gè)智能建筑的電氣工程中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光、空調(diào)等設(shè)備的自動(dòng)化控制。以下哪種通信協(xié)議最適合用于這種場(chǎng)景？（）A.ModbusB.CANC.ZigBeeD.RS48513、在一個(gè)電子設(shè)備的控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。以下哪種電子元件可以用于電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制？（）A.繼電器B.接觸器C.三極管D.二極管14、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.機(jī)械調(diào)速B.電氣調(diào)速C.液壓調(diào)速D.顏色調(diào)速15、在一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的對(duì)數(shù)運(yùn)算電路中，若輸入為正電壓，且輸入電壓增大，輸出電壓將：（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大二、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、電力系統(tǒng)中的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)包括（）A.放射式B.環(huán)網(wǎng)式C.樹干式D.鏈?zhǔn)?、對(duì)于數(shù)字電路中的譯碼器，以下哪些說法是準(zhǔn)確的？（）A.能將輸入的編碼轉(zhuǎn)換為特定的輸出信號(hào)B.常見的有二進(jìn)制譯碼器和顯示譯碼器C.可以用于地址譯碼D.輸出信號(hào)的數(shù)量是固定的3、電氣控制線路中，熱繼電器的保護(hù)特性主要取決于哪些因素？A.發(fā)熱元件的電阻值B.電流整定倍數(shù)C.環(huán)境溫度D.安裝方式4、可編程控制器（PLC）的特點(diǎn)包括以下哪些方面？A.可靠性高B.編程簡(jiǎn)單C.功能強(qiáng)大D.通用性好5、在電子電路的熱設(shè)計(jì)中，以下哪些散熱方式是常見的？（）A.自然散熱B.風(fēng)冷散熱C.水冷散熱D.熱管散熱6、對(duì)于集成運(yùn)放的參數(shù)，以下哪些是重要的性能指標(biāo)？（）A.開環(huán)增益B.輸入失調(diào)電壓C.共模抑制比D.帶寬7、在電子電路的故障預(yù)測(cè)與健康管理（PHM）中，以下哪些技術(shù)是常用的？（）A.數(shù)據(jù)采集與分析B.故障診斷算法C.壽命預(yù)測(cè)模型D.維修決策支持8、在高壓輸電線路中，以下哪些措施可以提高輸電能力（）A.采用分裂導(dǎo)線B.提高輸電電壓等級(jí)C.優(yōu)化線路桿塔結(jié)構(gòu)D.增加線路回路數(shù)9、在數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，需要考慮的性能指標(biāo)包括（）A.速度B.功耗C.成本D.可擴(kuò)展性10、以下關(guān)于電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法，正確的有（）A.時(shí)間序列法B.回歸分析法C.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法D.模糊預(yù)測(cè)法三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某工廠的電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生噪聲干擾。請(qǐng)分析噪聲產(chǎn)生的原因，如電機(jī)噪聲、電磁噪聲等，并提出降低噪聲干擾的方法。2、（本題5分）電氣自動(dòng)化在智能制造中的應(yīng)用越來越廣泛。請(qǐng)分析電氣自動(dòng)化在智能制造中的關(guān)鍵技術(shù)和作用，探討其對(duì)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的影響。3、（本題5分）在一個(gè)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景中，機(jī)器人的軌跡規(guī)劃不合理，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)卡頓和沖擊。請(qǐng)分析可能的原因，如路徑點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)、速度和加速度規(guī)劃不合理、關(guān)節(jié)空間與笛卡爾空間轉(zhuǎn)換誤差等，并提出優(yōu)化軌跡規(guī)劃的方法，如合理設(shè)置路徑點(diǎn)、采用平滑的速度和加速度曲線、精確進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換等。4、（本題5分）新能源發(fā)電系統(tǒng)中的儲(chǔ)能容量配置是關(guān)鍵問題之一。請(qǐng)分析儲(chǔ)能容量配置的方法和技術(shù)，闡述其在新能源發(fā)電系統(tǒng)中的重要性和應(yīng)用。5、（本題5分）某工廠的電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)過熱保護(hù)動(dòng)作。請(qǐng)分析過熱保護(hù)動(dòng)作的原因，如負(fù)載過大、散熱不良、電機(jī)故障等，并提出解決方法。四、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）詳細(xì)說明邏輯門中與門、或門、