Устройство для решения нелинейных краевых задач

Устройство для решения нелинейных краевых задач

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.10.77 (21) 2538058/18-24 (51) М. Кл.

G 06 G7/46 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный квинтет

СССР оо,делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17 (53) УДК 681.333 (088.8) Дата опубликования описания 15.05.79 (72) Авторы изобретения

Э. С. Козлов, Н. К. Корниенко, В. Б. Канивец, В. А. Мирошкин и В. И. Трушкин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ

КРАЕВЫХ ЗАДАЧ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть применено для решения краевых задач, описываемых дифференциальными уравнениями в частных производных с функциональными и нелинейными зависимостями коэффициентов, методами дискретного моделирования.

Известно устройство для решения бигармонических уравнений, содержащее основную и вспомогательную сетки сопроттивлений, узловые точки которых связаны через токостабилизирующие элементы, усилители, блок задания граничных условий, выходы которых соединены с граничными узловыми точками основной сетки, автоматический измерительный блок, выход которого через коммутатор узловых точек соединен с узлами основной сетки, блок управления измерительным блоком, блок сравнения, блок задания программы и запоминающие конденсаторы (1).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для решения нелинейных краевых задач, содержащее блок управления и сопряжения, первый выход которого подключен к входу цифрового вычислительного блока, выход которого соединен с первым входом блока упИ Е iii 661566

2 равления и сопряжения, второй вход которого через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) подключен к выходу блока коммутатора, сеточные блоки, каждый из которых содержит кодоуправляемый блок задания напряжений и токов, выход которого подключен к первому входу сетки проводимостей, выход которой через блок релейного коммутатора соединен с буферным усилителем-повторителем, второй вход сетки проводимостей через блок управления подключен к первому выходу блока занесений информации, первый вход которого соединен со вторым выходом блока управления и сопряжения, третий выход которого подключен к одному входу блока коммутатора, другой вход которого соединен с выходом буферного усилителя-повторителя, а выход

АЦП подключен ко входам блоков индикации и тестового контроля (2) .

Точность работы известных устройств недостаточна.

Цель изобретения — повышение точности решения уравнений.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок управления и сопряжения, первый выход которого подключен

661566

15

30

Формула изобретения

3 к входу цифрового вычйслительного блока, выход которого соединен с первым входом блока управления и сопряжения, второй вход которого через АЦП подключен к вы-, ходу блока коммутатора, и сеточные блоки, каждый из которых содержит кодоуправляемый блок задания напряжений и токов, - выход которого подключен к первому входу сетки проводимостей, выход которой через блок релейного коммутатора соединен с буферным усилителем-повторителем, второй вход сетки проводимостей через блок управления подключен к первому выходу блока занесения информации, первый вход которого соединен со вторым выходом блока управления и сопряжения, третий выход

-: --:-=-- которого подключен к одному входу блока коммутатора, другой вход которого соеди....... нен с выходом буферного усилителя-повторителя, введены блок коммутации сеточных блоков, блок памяти, а в каждый сеточный блок — селекторы, выход первого из которых в каждом сеточном блоке подключен к первому входу второго селектора, выход которого соединен со вторым входом блока занесения информации. Четвертый выход блока управления и сопряжения подключен к одному входу блока памяти,"другие входы которого соединены с выходами первых селекторов сеточных блоков. Вход первого и второй вход второго селекторов сеточных блоков подключены к пятому и шестому выходам блока управления и сопряжения соответственно. Выход блока ггамяти через блок коммутации сеточных блоков соединен с третьими входами сеток проводимостей.

Структурная схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит сеточные блоки 1, блок 2 управления и сопряжения, блок 3 коммутатора, АЦП 4, цифровой вычислительный блок 5, блок 6 коммутации областей произвольной конфигурации, который включает блок памяти 7 и блок коммутации сеточных блоков 8.

Сеточный блок 1 содержит кодоуправляемый блок 9 задания напряжений и токов, сетку проводимости 10, блок управления 11, блок занесения информации 12, блок релейного коммутатора 13, буферный усилитель-повторитель 14 и селекторы 15 и 16.

При решении задач в устройстве сначала выполняется процесс образования областей произвольной конфигурации. Блок 5 выдает через блок управления и сопряжения

2 исходную информацию для записи в селектор 16 — номеров фрагментов в базовой области, которые должны моделировать соответствующие сеточные блоки. Разрешение записи в селектор 16 осуществляется по еигйалу с селектора 15. После этого из блока 5 через блок 2 поступает в блок 7 памяти исходная информация для соединения выходных сеточных блоков между собой.

Информация в блок 7 памяти для каждого сеточного блока записывается по сигналу разрешения с выхода селектора 15.

Блок 8 осуществляет соединение границ секций сетки в соответствии с положением в базовой системе координат.

Затем блок 5 формирует и выдает через блок, 2 исходную информацию о параметрах области решаемой задачи параллельно во все сеточные блоки, причем выбор блоков сетки, занесение информации в нужные места сеточных блоков и в те же или иные источники тока и напряжения производятся согласно кодам селектора 16. После занесения информации во все блоки сеточных блоков образуется поле проводимости

G (х, у, z), приближенно соответствующие исходному состоянию исследуемого объекта.

Путем итерационного подбора значений токов, задаваемых в узлы сетки, устанавливается потенциальное поле сетки, соответствующее выбранному для данной конкретной нелинейной задачи шагу времени.

При помощи блоков 3 и 13 и ALIH 4 проводится измерение и кодирование потенциалов в каждом из итерационных циклов подбора корректирующих токов. Г1олученные коды узловых потенциалов передаются через блок 2 в блок 5 для расчета значений параметров по выбранным для данной задачи алгоритмам.

После выполнения необходимого количества итерационных циклов подбора корректирующих узловых точек и установления потенциального поля сеточных блоков, соответствующего выбранному шагу времени, информация о потенциальном лоле может быть передана в блок 5 для перерасчета значений проводимостей, соответствующих следующему шагу по времени.

Благодаря введению новых блоков и связей между ними точность решения задач в предложенном устройстве повышена.

Устройство для решения нелинейных краевых задач, содержащее блок управления и сопряжения, первый выход которого подключен к входу цифрового вычислительного блока, выход которого соединен с первым входом блока управления и сопряжения, второй вход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к выходу блока коммутатора, и сеточные блоки, каждый из которых содержит кодоуправляемый блок задания напряжений и токов, выход которого подключен к первому входу сетки проводимостей, выход которой через блок релейного коммутатора соединен с буферным усилителем-повторителем, второй вход сетки проводимостей через блок управления подключен к первому выходу блока занесения информации, первый вход которого соединен со вто661566

5 6 рым выходом блока управления и сопряже- гие входы которого соединены с выходами ния, третий вход которого подключен к од- первых селекторов сеточных блоков; вход ному входу блока коммутатора, другой вход первого и второй вход второго селекторов которого соединен с выходом буферного уси- сеточных блоков подключены к пятому и лителя-повторителя, отличающееся тем, что, 5 шестому выходам блока управления и сопряс целью повышения точности работы, в уст- женин соответственно; выход блока памяти ройство введены блок коммутации сеточных через блок коммутации сеточных блоков соеблоков„блок памяти, а в каждый сеточный динен с третьими входами сеток проводимосблок введены селекторы, выход первого из тей. которых в каждом сеточном блоке подклю- Источники информации, принятые во вничен к первому входу второго селектора, вы- мание при экспертизе

10 ход которого соединен со вторым входом 1. Авторское свидетельство СССР блока занесения информации, четвертый № 206126, кл. G 06 G 7!46, 1966. выход блока управления и сопряжения под- 2. Авторское свидетельство СССР ключен к одному входу блока памяти, дру- ¹ 383069, кл. G 06 G 7/46, 1973.

Составитель И. Ду бннина

Редактор Л. Утехина Техред О. Луговая Корректор Е. Лукач

Заказ 2479/52 Тираж 779 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4