Устройство для моделирования физических полей

Устройство для моделирования физических полей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ, содержащее блок заданияграничных условий, выход которого подключен к входу R-сетки, сумматор, первый вход которого соединен с выходом делителя напряжения, -отличающее ся тем, что, с целью повышения быстродействия , в него введены блок задания интенсивности источников физического поля, коммутатор, блок регистрации , блок цифроаналоговых преобразователей и блок сравнения, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход которого соединен с управляющим входом блока задания интенсивности источников физическо- ; го поля, вход запуска которого является входом запуска устройства, группа информационных входов которого соединена с группой информационных входов блока Зсшания интенсивности источников физического поля, группа информационных выходов которого подключена к группе информационных входов коммутатора, первая группа выходов которого соединена с группой входов блока цифроаналоговых преобразователей, группа выходов которого подключена к первой группе узловых точек R-сетки, вторая группа узловых точек которой соединена с группой входов блока сравнения , выход которого подключен к втот рому входу сумматора, первый и второй управляющие выходы блока задания интенсивности,источников физическогр поля соединены соответственно с управляющими входами блока регистрации и коммутатора, вторая группа выходов которого подключена к группе входов блока регистрации. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок задания интенсивности источников физического поля содержит генератор тактовых импульсов, элемент И, диод, формиро (Л ватель импульсов, два элемента задер жки/ триггер и регистры, выходы кото , рых являются уппой информационных выходов блока, группа информационных входов которого подключена к информационным входам регистров, управляющие входы которых объединены и соединены с выходом элемента И, вход запуска блока соединен с перел вым входом элемента И и входом генератора тактовых импульсов, выход косо . торого подключен к второму входу СП элемента И и через первый элемент задержки к первому входу триггера, 00 первый и второй выходы которого являются соответственно первым и вторым управляющими выходами блока, управляющий вход которого подклюгчен через последовательно соединенные диод, формирователь импульсов и второй элемент задержки к второму входу триггера.

СО03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ЗСЮ G 06 G

t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3486275/18-24 (22) 26.05.82 (46) 07.12,83. Бюл.- 9 45 (72) Ю.М. Кацевитый, Ю.Г. Стоян, В.П. Путятин и С.Ф. Данилов (53) 681.333 (088.8) (56) 1; Авторское свидетельство СССР

Р 748416 кл. G 06 F 15/20, 1980

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 744647., кл. G 06 G 7/56, 1980 (прототип).. (54)(57) 1 УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ, содержащее блок задания граничных условий, выход которого подключен к входу

R-сетки, сумматор, первый вход кото- . рого соединен с выходом делителя напряжения, отличающее с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены блок задания интенсивности источников физического поля, коммутатор, блок регистрации, блок цифроаналоговых преобразователей и блок сравнения, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход которого соединен с управляющим входом блока задания интенсивности источников физического поля, вход запуска которого является входом запуска устройства, группа информационных входов которого соединена с группой информационных входов блока задания интенсивности источников физическсго поля, группа информационных выходов которого подключена к группе информационных входов коммутатора, первая группа выходов которого соединена с группой входов блока цифроаналоговых преобразователей, группа выхоÄÄSUÄÄ 1059584 A дов которого подключена к первой группе узловых точек R-сетки, вторая группа узловых точек которой соединена с группой входов блока сравнения, выход которого подключен к вто-. рому входу сумматора, первый и второй управляющие выходы блока задания интенсивности источников физического поля соединены соответственно с управляющими входами блока регистрации и коммутатора, вторая группа выходов которого подключена к группе входов блока регистрации.

2. Устройство по и. 1 о т л и ч а ю щ в е с я тем, что блок задания интенсивности источников физического поля содержит генератор тактовых I импульсов, элемент И, диод, формирователь импульсов, два элемента задер жки, триггер и регистры, выходы кото., рых являются группой информационных выходов блока, группа .информационных входов которого подключена к информационным входам регистров, управляющие входы которых объединены и соединены с выходом элемента И, вход запуска блока соединен с первым входом элемента И и входом генератора тактовых импульсов, выход ко» торого подключен к второму входу элемента И и через первый элемент задержки к первому входу триггера, первый и второй выходы которого являются соответственно первым и ффйЬ вторым управляющими выходами блока, управляющий вход которого подключен через последовательно соединенные диод, формирователь импульсов и второй элемент задержки к второму входу триггера.

1059584

25

Цель изобретения — повышение быст родействия и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, .содержащее блок задания граничных условий, выход которого подключен к входу Rсетки, и сумматор, первый вход которого соединен с выходом делителя напряжения, введены блок задания интенсивности источников физического поля, коммутатор, блок регистрации, блок цифроаналоговых преобразовате- 60

I лей и блок сравнения, выход которого подключен к второму входу сумматора выход которого соединен с управляющим входом блока задания интенI сивностн источников физического поИэобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для решения задач размещения дискретных источников физического поля разной интенсивности на заранее фиксированные места с.одновременной минимизацией .максимального среди контролируемых точек значения, физического. поля:до наперед заданного уровня.

Известно устройство, содержащее регистры, элементы И, .элементы ИЛИ, счетчики элемент задержки $1) .

Однако известное устройство не применимо для решения задачи назначения источников поля на .фиксирован- 15 ные места, так как оно не позволяет моделировать краевую задачу, выделять максимальное значение поля среди значений поля в контролируемых точках и сравнивать его с до- . 20 пустимыми значениями поля.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для решения задач теплопроводности, содержащее R-сетку бло-. сравнения, делитель напряжения, блок управляемых резисторов и блок интеграторов, при этом выходы R-сетки подключены к первым выходам блока сравнения, вторые входы которого соединены с выходами делителя напряжения, вторые входы делителя напряжения подключены к первым входам блока управления резисторов, второй вход которого соединен с выходом бло: ка интеграторов, вход которого подключен к блоку сравнения, выход управляемых резисторов соединен с

R-сеткой p) .

Однако указанное устройство не позволяет решить задачу. перебора: 40 перестановок размещений источников, поскольку в узлы R-сетки не подводятся токи — аналоги источников физического поля. Кроме того,. это устройство не позволяет организовать 45 целенаправленный перебор вариантов размещения источников. ля, вход запуска которого является входом запуска устройства, группа информационных входов которого соединена с группой информационных входов блока задания интенсивности источников физического поля, группа информационных выходов которого подключена к группе информационных входов коммутатора, первая группа выходов которого соединена с группой входов блока цифроаналоговых преобразователей, группа выходов которого подключена к первой группе узловых точек R-сетки, вторая группа узловых точек которой соединена с группой входов блока сравнения, выход Которого подключен к второму входу сумматора, первый и второй управляющие выходы блока задания интенсивности источников физического поля соединены соответственно с управляющими входами блока регистрации и коммутатора, вторая группа выходов которого подключена к группе входов блока регистрации.

Кроме того, блок задания интенсив ности источников физического поля содержит генератор тактовых импульсов, элемент И, диод, формирователь импульсов, два элемента задержки, триггер и регистры, выходы которых являются группой информационных выходов блока, группа информационных входов которого подключена к информационным входам регистров, управляющие входы которых объединены и соединены с выходом элемента И, вход запуска блока соединен с первым входом элемента И и входом генератора тактовых импульсов, выход которого подключен к второму входу элемента И и через первый элемент за.держки к первому входу триггера,первый и второй выходы которого являются соответственно первым и вторым управляющими выходами блока, управляющий вход которого подключен через последовательно соединенные диод, формирователь импульсов и второй элемент задержки к второму входу триггера.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — блок-схема задания интенсивности источников физического поля; на фиг. 3 - временная диаграмма, поясняющая работу Флока задания интенсивности источников физического поля.

Устройство содержит коммутатор 1, R-сетку 2, блок 3 граничных условий, блок 4 цифроаналоговых преобразователей, блок 5 сравнения, делитель

6 напряжения, сумматор 7, блок 8 задания интенсивности источников физического поля и блок 9 регистрации.

Блок 4 содержит цифроаналоговые преобразователи 10.

1059584

Блок 8 задания интенсивности источ. ников физического поля содержит генератор 11 тактовых импульсов, регистры 12, элемент 13 задержки, триггер

14, формирователь 15 импульсов, диод 16, элемент задержки 17 и 5 элемент И 18.

Устройство работает следующим образом.

3 каждый из регистров 12 с устройства ввода (например, клавишного) 1() заносят коды, соответствующие интен" сивностям переставляемых источников.

При, подаче сигнала на вход запуска . от генератора 11 тактовых импульсов подается тактовый импульс на регист-. ры 12, что позволяет переслать содержимое регистров 12 во входные . регистры коммутатора 1. Одновременно из генератора 11 импульсы поступают на элемент 13 задержки, предназначенный для разнесения во времени выполнения операций (фиг.3), отсюда импульсы поступают на триггер 14, работающий в ключевом режиме, а с триггера 14 - на управляющий вход коммутатора 1, где перебираются различные варианты размещения источников. При этом выходы коммутатора 1 соединены с цифровоаналоговыми преобразователями 10, ЗО которые преобразуют переставляемые коды, соответствующие интенсивностям источников, в аналоговые величины - токи иммитирующие источники физического поля. С выходов 35 цифроаналоговых преобразователей токи подаются в соотвествующие узлы

R-сетки, что формирует совместно с блоком 3 граничных условий физическое поле, С выходов Ы-сетки (с контролируемых узлов R-сетки) потенциалы подаются на входы блока 5 сравнения, с выхода которого сигнал максимального потенциала сумматора 7 подается на первый вход, на второй вход сумматора 7 подается потенциал, соответствующий допустимому значению физического поля, от делителя 6 напряжения, С выхода сумматора 7 сиг.нал рассогласования подается на входной диод 16 блока 8. Если величина поданного сигнала достаточна для открытия диода 16 (т.е. если величина рассогласования между выделенным максиМальным значением потенциала и допустимым удовлетворяет условию задачи), то сигнал поступает на формирователь " .Hìïóëüñoâ 15 и оттуда через элемент задержки 17 на триггер 14. При этом подача такто . вых импульсов на коммутатор 1 прекращается (фиг. 3) и с второго выхода триггера 14, работающего в ключевом режиме, сигнал поступает на блок 9 регистрации, включая его.

При этом блок 9 регистрации регистрирует соответствующую перестановку, т.е. последовательность кодов пере,ставляемых величин (интенсивности).

Изобретение позволяет значительно расширить круг решаемых задач на моделирующих устройствах.

1059584 Ъ ф

«ф ф

Ъ . 4 &юлу/

/У,й К d rrrg

/ф ф Foray

Составитель В. Рыбин

Редактор Л. Пчелинская Техред B.далекорей КорректорВ. Гирняк

° В

Эаказ 9843/54 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Раукская наб,, д. 4/5

O филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4