Патент ссср 154094

Патент ссср 154094

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс б 06f; 42m, 14»

Эй 154094

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа ¹" 174

Э. С. Козлов, О. С. Львов, Л. Д. Певзнер и В. Я. Синельников

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЬ1Х

УРАВНЕНИЙ С ЧАСТНЫМИ ПРОИЗВОДНЬ1МИ НА СЕТОЧНЫХ

ЭЛЕКТРОМОДЕЛЯХ

Заявлгно 17 апреля 1962 г, за М 774362/26-24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» № 8 за 1963 г.

11редлагаемое аналого-цифровое устройство для измерения искомых функций и определения эквипотенциальных линий решений задач уравнений математической физики, получаемых на сеточных электромоделях, содержащее магнитное запоминающее устройство с Ilpoграммным коммутатором, видеоконтрольное и печатающее устройства, отличается тем, что для наибольшей автоматизации процесса измерения и обработки решений задач оно содержит быстродействующий аналого-цифровой преобразователь и цифровой анализатор.

Цифровой преобразователь выдает в двоичном коде числа, пропорциональные измеряемым напряжениям, в ферритовый накопитель, с которого полученную информацию вводят в печать или в цифровой анализатор.,Последний производит сравнение кодов чисел заданного и измеренного уровня и работаег по установленной программе обход,i узловых точек, анализируя наличие и место пересечения изолинии заAtjtjjjjjj У111зпии в лилгональю примоу1.ольнпкг се1ки и п1анииии гигччлы в печать или в видеоконтрольное устройство для визуального просмотра изолинии.

На фиг. 1 изображена функциональная схема описываемого устройства;,на фиг. 2 — схема аналого-цифрового преобразователя; фиг. 3 поясняет принцип поиска изолинии; на фиг. 4 показана функциональная схема цифрового анализатора.

Описываемое аналого-цифровое устройство предназначено для автоматического измерения искомых значений напряжений во всех уз№ !540М ловых точках сетки электромодели при решении клк стационарных злдлч (урлвнения типа Лапласа и Пуассона), тлк и нестационлрных уравнения типа Фурье). В последнем счучле пронзводичся измерение мгн

ff!)f! Н Р

РаАоТа устройства проис.;о и<т следу1ощим образом. Измеряемые напряжения узловых точек сетки пода1отся через коммутлтор 1 (фиг. 1)

1!;! вхпителя на печатающее устройство 5 и в цифровой анализатор 6.

Последний производит сравнение кодов искомых величин с кодом заданного уровня P (вход 7), линейное интерполирование интерполятором 8 в пределах каждого прямоугольника сетки электромодели и выдлчу соответству1ощих кодовых признаков точек изолинии на печать или на видеоконтрольное устройство 9.

Анллого-цифровой преобрлзовлтель работает следующим образом.

11змеряемое напряжение (вход 10) (фиг. 2) посгупает через согласующий усилитель 11 на вход схемы сравнения 12. Нл второй вход . последней поступает напряжение с дешифратора 13 «цифра-аналог».

Пусковой импульс (вход 14) начала замера, выдаваемый программным устройством в заданный момент времени, подается на схему 15 управления. Последняя производит сброс регистра 16, освобождая его от информации предыдущего замера, и одновременно с помощью разрядного коммутатора 17 записывает «1» в старший разряд регистра 16.

При этом на выходе дешифратора 13 возникает напряжение, равное но.човине эталонного, подаваемого на схему сравнения 12 (вход 18j.

Последняя, если выходное напряжение дешифрлторл превышает измеряемую величину, выдает гасящий и;.!пульс нл клапаны коммутатора 17. В этом случае импульс со второго выхода коммутатора 17 записывает «1» во второй разряд регистра 16 и сбрасывает его первый разряд. Если же измеряемое напряжение превышает напряжение

<на выходе дешифратора, схема 12 сравнения не выдает гасящего импульса U, следовательно, сброса старшего разряда регистра 16 не происходит. Аналогично работают все оста.чьные разряды регистра 16.

1 1 1

Веса разрядов регистра 16 выбраны в oTHotffeffffH —: 4, —... После обработки всех разрядов в регистре 16 записывается число, сооТветствующее двоичному коду измеряемого напряжения, которое далее передается параллельно в накопитель (выход 19) одновременно с приходом сигнала записи со схемы 15 управчения. Последняя выдает сигналы на коммутатор 1 (фиг. 1) узловых точек сетки электромодели.

11ифровой анализатор производит опрос ячеек накопителя в определенной последовательности, сравнение кодов измеряемых значений напряжений с кодом заданного уровня и выдачу сигналов их совпадения. Опрос ячеек накопителя, соответствую!них узловым точкам сетки, ведется по диагона.чям элементарных ячеек сетки: ab; cd; de; Ь, и т. д, (фиг. 3). Для рассматриваемого примера потенциалы точек а, и с больше (меньше) потенциала изолинии уровня Р, а потенциал точки d меньше (больше) этого потенциала. При сравнении потенциалов этих точек с заданным уровнем P получаем неравенства: № 154094

U„>P . U„

Р . «U

U„>P или U,(Р

U„>P или U„(P

)де Г„, У», U„U„()()Tc)((!)!» h(o (()(, h, с, d.

Одинаковые знаки разностей потонциа (()() конечных точек диагоилли и погенцилла P слу)кат признаком отсутствия пересечения изо«1 l> lI >>(и да иной 1(1 .!) г()и(>. и: р 33)ll>)(зн(! ки j) <) зиостей потец пи !)лов ун я зывл)от на нали )))c такого пересечения; равенство потенциала узловой точки заданному потенциа )y P(U;=P) означает прохождение изолинии через узловую точку.

Для реализации данной последовательности опроса накопителя в а)гализаторе имсется система формирования программы опроса, состоящая из двух регистров-счетчиков 20 и 21, схемы управления из триггеров 22 и 23 и клапанов 24, 25, 26 и 27. Система формирует следующий порядок опроса: 1, v, у; 2. х+1, у+1; 3, х, у+1; 4. х+1, у, Все элементы анализатора получают управляющие сигналы от схемы 28, которая выдает пять команд /, //, ///, (, V, следующих друг за другом во времени по пяти каналам.

Команда / подается на вход счигывлния накопителя 3, в результате чего число, соответствующее узловой точке (х, у), через кла пан 29, управляемый от клапана 30, передаетгя в регистр 31. Кла-.. плн 30 в свою очередь управляется регистро. 32 таким образом, что выдаваемое накопителем число, соответствующее узловой точке (х, у), вводится в регистр 31, а число, соответствующее противоположной очке диагонали, — в регистр,32 через клапан 33.

K();,)аида // управляет клапаном 34, который аналоги ц(о клапану 30 управляет клапанами 35 или 36, передавая число из регистр» 31 или 32 в регистр 37 сравнения, в котором импульсом командь) / записан код заданного уровня P. Прих(>;)ящее из рег>истра 31 или 32

)исло вычитается в регистре 37 из Р. Если Р— Ui>0, то на выходе регистра 37 выдается «О», если )кс P — U,. (О, выдается «1».

Сигнал с выхода регистра 37 по команде I// через клапаны 38 или 39, управляемые клапаном 40, аналогично указанному выше. передается в одноразрядньш регистр 41 или 42.

Командой /V признаки срлвне ()(ë кодов передаются одн()вр(м(н-!

)о из регистров /1 и 42 через клаплны 43 и /4 ил иых(>д схемы ./5 лнтис(>иплдений, иыд»киций «0» при (>;\II(>:>il() iiil«lx сиги»л»x (00 или //). и «1» при рлзнозилчных (01 или 10). Схем» 45 6 (лгодлря наличии) клапана 46 работает только в четные циклы опроса, т. е. когда имеются сведения о результатах сравнения кодов обоих концов дилгонанали. «О» на выходе схемы 45 означает отсу) ствие пересечения данной диагональю изолинии уровня Р; «1» означает наличие пересечения.

Сигнал «1» со схемы 45 управляет клапанами 47 и 48, через которые

),оступают коды из регис)ров 31 и 32 на печать (выход 49) и на uuTEj)JloëRTýj) 3, выдлющий код относительно положения точки пересечения изолинии с анализируемой диагональю.

Последняя команда V через клапан 50 производит сброс регистров 31 и 32 в нулевые положения по окончании обработки ш)формации конечных точек диагонали. Схема 45 может выдавать сигналы на электронно-лучевую трубку 51 видеоко)п рольного >стройства для визуального просмотра изолинии, для чего переключатель 52 устанавливается в соответствующее положение. Развертка луча трубки производится )напряжениями, выдаваемыми >на ее пластины координатны№ 154094 ми дешнфраторами 53 н 54, преобразующими в напряжения коды регистров 20 и 2!.

Таким образом, описываемое аналого-цифровое устройство позволяег наиболее полно автоматизировать процесс измерений и обработки решений задач уравнений математической физики и может найти полезное применение.

Предмет изобретения

Устройсгво для решения диффсренцнальных уравнений с частны;ми производньгми на сеточны электромоделях, измерения значений искомых функций и определения эквипотенциальных линий, содержащее магнитное запоминающее устройство с программным коммутатором, видеоконтрольное и печатающее устройства, о т л и «а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации процесса измерений и обрабстки решений задач, оно содержит быстродействующий аналого-цифровой преобразователь, соединенный с ферритовым накопителем, подключенным к печатающему устройству или к цифровому анализатору, служащему для сравнения кодов чисел заданного и измеренного уровня и анализа наличия и места пересечения изолинии заданного уровня с диагональю прямоугольника сетки по установленной программе обхода узловых точек, и выход анализатора соединен с печатающим илн видеоконтрольным устройством.

1 № 154094

Фаг е

Составитель А, Хохлов

Редактор В. М. Парнес Техред А. А. Камыгиннковз Корректор Л. Я, Баранова

Подл. к леч, 20)1/11 — 63 r. Формат "и. 70Х l08 )i6 Объем 0,э2 изд. л.

Заказ 1912)14 Тираж 725 Цена 4 ноп.

ЦНИИПЙ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4.

Типография, лр. Сапунова, 2.