Электростационарный интегратор

Электростационарный интегратор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

245457

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Оввз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 21Л1.1968 (№ 1220059/18-24) с присоединением заявки № 1220061/18-24

Приоритет

Опубликовано 04Х1.1969. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 23 X.1969

Кл. 42m, 7/48

МПК С 06g

УДК 681.333(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР исус".

ПЛТЩП10

Т- ХБИ4ЕС1,Дя

БИБЛИОТЕК

Автор изобретения

В. M. Войнаш

Всесоюзный заочный машиностроительный институ

Заявитель

ЭДЕКТРОСТАЦHOHAPHblA ИНТЕГРАТОР

Изобретение относится к аналоговым вычислительным устройствам.

Известен электростационарный интегратор для решения уравнений типа теплопроводности, содержащий решающую сетку резисторов, потенциометры начальных, граничных и конечных условий и измерительную систему.

Решение задач на таких интеграторах требует больших затрат времени и труда оператора.

Предложенное устройство отличается тем, что, с целью повышения быстродействия интегратора и точности вычислений, а также уменьшения трудоемкости решения, решающая сетка содержит решающие цепи, число которых равно числу шагов разбиения области изменения пространственного и временного аргументов исследуемой функции, одноименные узлы которых соединены посредством катодных повторителей. Потенциометры краевых у.словий и измерительная система соединены с решающей сеткой также через катодные повторители.

На чертеже представлена принципиальная схема быстродействующего электростационарного интегратора для одномерного пространства.

Интегратор для решения одномерных дифференциальных уравнений состоит из системы решающих электрических цепей 1, которые составлены из резисторов 2; катодных повто2 рителей 8, связывающих решагощие цепи или сетки по координате времени; потенциометроз (или делителей напряжения) 4 для задания начальных условии; граничных резисторов 5;

5 потенциометров (или делителей напряжения) б с нуль-индикаторами 7 и катодными повторителями для установки конечных условий; измерительной системы 8, которая в простейшем случае включает в себя нуль-индикатор, 10 катодный повторитель и потенциометр. В более совершенных приборах измерительно-регистрирующая система может состоять из следящей системы с программным управлением, измерительной системы, записывающих или

1s печатающих приборов.

При решении задач с источниками (стоками) к узлам сетки подсоединяют регулируемые сопротивления и потенциометры (делители напряжения), моделирующие источники

20 (стоки) .

Все потенциометры соединяются с сеткой интегратора через катодные повторители каскадного типа, Такая схема подключения позволяет применять высокоомные ненагружен2Б ные потенциометры (или ненагруженные делители напряжения) большой разрешающей способнос гью, не внося погрешностей.

Методика решения задач на электростационарных интеграторах дискретного счета вклю30 чает в себя: подготовку задачи к решению на. 245457 интеграторе, подготовку интегратора к решению задачи, решение задачи на интеграторе и пересчет полученного в электрических величинах решения в величины физические.

Подготовка задачи заключается в представлении разностных уравнений, описывающих физический процесс, и уравнений, описывающих процесс в интеграторе в безразмерном виде. Сравнивая соответсгву1ощие безразмерные физические и электрические величины, находят условия подобия и масштабы, связывающие физические параметры задачи и электрические параметры интегратора. Если в интеграторе недостаточное количество цепочек или сеток для охвата всего периода развития процессов, то процесс исследования разбиваюг на несколько интервалов времени. Конечное распределение функции в предыдущем интервале служит начальным условием для предыдущего интервала.

Подготовка интегратора к решению задачи заключается в установке рассчитанных сопротивлений во внутренней области решающей сетки и на ее границах, в установке на потенциометрах 4 и 5 начальных и граничных потенциалов.

Решение линейной задачи получают мгновенно и сразу во всей области изменения аргуме;-1тов или после подачи напряжения на потенциометры 4 и 5. Время затрачивается лишь на измерение потенциалов в узлах сетки и на запись результатов решения в нужных по условиям исследования точках пространства и моментов времени. Все промежуточные решения, если Они не интересуют исследователя, могут быть опущены.

Решение нелинейных задач, т. е. таких, в которых физические свойства среды или краевые условия зависят от самой функции, на интеграторе можно осуществить методом последовательной коррекции параметров сетки в зависимости от значения функции в узлах сетки.

Решение обратных задач, г. е. таких, в которых задано распределение функции внутри исследуемой области, а краевые условия следует определить, заключается в задании начального и конечного распределения функций

10 при помощи потенциометра начальных и конечных условий и поиске при помощи потенциометров граничных условий и регулируемых граничных сопротивлений значения потенциалов и сопротивлений, пока стрелки нуль-инди15 каторов не будут установлены в нулевое поло>кение или близкое к нему.

Пересчет полученных результатов решения в размерно физические величины производится по формулам подобия.

Предмет изобретения

Электростационарный интегратор для решения уравнений типа теплопроводности, со25 держащий решающую сетку резисторов, потенциометры начальных, граничных и конечных условий и измерительную систему, от,>ичающийся тем, что, с целью повышения быстродействия интегратора и точности вычисле30 ний, а также уменьшения трудоемкости решения, в нем решающая сетка содержит решающие цепи, число которых равно числу шагов разбиения ооласти изменения пространственного и временного аргументов исследуемой

ЗБ функции, одноименные узлы которых соединены посредством катодных повторителей, причем потенциометры краевых условий и измерительная система соединены с решающей сеткой также через катодные повторители.

245457

Составитель E. 8. Тимохина

Редактор Т. 3, Орловская Техред Л, Я. Левина

Корректор О. И. Усова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2663/16 Тираж 480 Подписное

Lll-!Иг1П11 Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4