电气工程学概论答案第十章.doc

第八章习题参考解答AB8.1 用二进制代码表示图示的数字信号。解：A=010101010,B=000110011,8.2 用数字信号表示下列的二进制代码：01010011；10101100；00001111；01111110；10000001。解：8.3 一个5V量程的数字电压表，采用10位A/D转换器。试问该电压表应以几位数字显示测量结果，它的满量程测量误差是多少？如果采用12位A/D转换器，结果如何？解：10位A/D转换：满量程精度 应采用四位数字显示测量结果，一位整数，三位小数12位A/D转换：满量程精度 应采用四位显示，一位整数，三位小数若已知，则二进制 数字显示 数字表显示 或显示2.126V或显示2.131V.ACB。习题 8.4图8.4 建立图示电路状态与各个开关状态之间关系的命题逻辑表达式。（令D为电路状态的逻辑变量）解：8.5 给出图示数字信号A和B的下述逻辑运算的结果： ，。AB习题 8.5图解：8.6 试用二进制和十六进制数表示下列十进制数：1、10、99、999、1024、4096。解：110999991024409611010110001111111001111000000000010000000000001A633E740010008.7 请用十进制数表示下列带符号位的二进制数：11、01、1101、0011、01101010、11110000。解：带符号二进制1101110100110110101011110000十进制-11-53106-1128.8 写出十六进制数07H、3DH、7AH、B9H、C1H、EAH、FFH的二进制数和十进制数表达形式。解：十六进制07H3DH7AB9C1EAFF二进制1111111101111101010111001110000011110101011111111十进制7611221851932342558.9 给出二进制数1000和0010的加、减、乘、除的运算式及运算结果解：8.10 写出十进制数87和43的BCD码表示形式，并给出七段数码显示器 a b c d e f g 七个端线上的逻辑代码和相应的驱动电压的数值。解：十进制BCD驱动电压（v）8710000111111111111100005555555 55500004301000011011001111110010550055 55550058.11 化简下列逻辑表达式：；。解： 8.12 列出下列逻辑函数的真值表，并用“与非”门器件加以实现。 ； ；。解： 8.13 请仅用二输入端的“与非”门器件实现下述逻辑函数：。解： 8.14 列出下述组合逻辑系统图的真值表，写出逻辑函数式并进行简化处理，再画出简化后用与非门器件实现的逻辑系统图。&1&10ABCY.解：（1），1&10&0.BAY（2） 习题8.14图1010&10.ABY.（3）8.15 从图示真值表建立逻辑函数，并化简后给出逻辑系统图。ABCF00000011010101101001101011001111题8.15 真值表解： ，8.16 试用一个JK触发器实现D触发器的功能，并画出它的逻辑系统图。（提示：D触发器的逻辑状态表8.4.5和JK触发器的逻辑函数式8-4-14进行设计。）解：8.17 三种上升沿触发的D、T、和JK触发器，其CP、T、D、J、K 端的信号波形如图示，请分别绘出三种触发器的 输出端和的波形图。CPTDJK 习题8.17图解：T触发器状态表如下：T01D触发器状态表如下： JK触发器状态表如下：JK0001010111D00118.18 分析图示逻辑电路的逻辑功能，并用输入/输出逻辑信号波形图加以说明。习题8.18图J1K1Q1J0Q0K0Q0Q1Q1CPQ0解：CP0001101101111121001013001101401111151001016001101 （悬空为1）此电路为三进制同步加法计数器（下降沿触发计数）8.19 分析图示逻辑电路的逻辑功能，并用输入/输出逻辑信号波形图加以说明。习题8.19图Q1Q0Q1Q0D1D0&CP解：CP00010101012100030010401015100060010， 此电路为三进制同步加法计数器（上升沿）8.20 分析三地控制一盏灯控制电路的控制逻辑，列出真值表；求出逻辑函数并将它写成便于实现的表达形式。解：ABCF000000110101011010011010110011118.21 用逻辑门器件实现三地控制一盏灯的控制逻辑。解：8.22 用机械开关实现三地控制一盏灯的控制逻辑。解：8.23 用PLC程序实现。三地控制一盏灯的控制逻辑。画出梯形图，列出指令语句表。解： (1) I/O 接线图 (2) 梯形图 (3) 指令表：地址指令01234567ST X0OR X2OR X4OR Y0AN/ X1AN/ X3AN/ X5OT Y18.24 按下述控制逻辑，用PLC实现两台三相异步电动机M1和M2的控制： M1启动25秒后， M2自动启动； M2启动10秒后，M1自动停车。（画出梯形图，列出指令语句表）解：M1起动 25s M2起动 10s M1停止(1) I/O 接线图 (2) 梯形图（3）指令表：地址 指令 ST X0 OR Y0 AN/ X1 AN/ T2 OT Y0 ST Y0 TMY 1 K 25 ST T1 OR Y1 AN/ X2 OT Y1 ST Y1 TMY 2 K 108.25 试用PLC实现一个甲、乙两地对一台电动机进行起动、停止控制。（包括：；画出梯形图；写出指令语句表） 解： (1) I/O 接线图 (2) 梯形图（3）指令表0 ST X01 OR X22 OR Y03 AN/ X14 AN/ X35 OT Y0习题8.26图8.26 清洗习题8.25图容器的控制过程如下：1起动开关按钮，螺线管操作机构(Y0)工作，水流入容器，待液面开关(X2)动作，表明水已充满容器，停止灌水，搅拌机(Y1)运转5分钟；25分钟清洗后，搅拌机停止运转，出口水泵起动，水被排除，直到液面开关(X3)动作。至此，清洗工作全部结束，水泵停止工作。试画出完整的PLC控制图。（包括：梯形图、指令语句表）解：见图所示：X0按下Y0阀门开启水流入水满X2动作Y0阀门关闭Y1启动Y1运行5分钟Y1停止Y2电动机开启水排空X3动作Y2停机工作结束 (1) I/O 接线图 (2) 梯形图（3）指令表ST X0 OR Y0AN/ X1 AN/ X2OT Y0 ST X2OR Y1 AN/ T1OT Y1 ST Y1TMY 1 K 300ST T1 OR Y2AN/ X3 OT Y28.27 求下述 S域传递函数的z域变换形式。（提示：利用部分分式法求解）(a) (b) (c) 。解：(a) 令则有 解方程组得： (b)令 则 解方程得：(c) 令则有 解方程得所以，8.28 一个控制温度的单位反馈（反馈系数F=1）控制系统，控制对象是一阶惯性部件，其时间常数为20s，增益k=0.1。如果采用数字比例控制器进行控制，并已知控制器增益K=5，采样时间为1s。试求1 系统的z域传递函数；2 编制迭代计算程序，画出该系统的响应特性。解：根据题意，信号流图如下：8.29 一个单位反馈系统的控制对象模型为一阶微分方程，其增益k=1，时间常数t=1s。采用增益为K的数字比例控制器进行控制。试求该系统临界稳定所对应的最大K值。（令：采样时间T=0.1秒）解：此传递函数有一个极点：的临界值对应，即所以，8.30 已知某系统的z域闭环传递函数为。试分析系统的的稳定性。解： 此函数有一个零点：z=0 两个极点：， 在z平面单位圆内，所以系统稳定。8.31 一个单位反馈系统，控制对象模型的传递函数为：。该系统采用数字比例控制策略，控制器的增益为3。试求维持系统稳定的最大采样时间。解：信号流图：此函数有一个极点：其稳定域对应 -1z1 即 最大采样周期170ms.