Устройство для решения краевых задач

Устройство для решения краевых задач

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ ЙСАт ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

1Ä, 732913

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 07.l2.77 (21) 2553507/1 8 24

G 06 G 7/46 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) П рнорнтет (5З ) Уд К 681. . 333 (088. 8) но делам иэобретеиий и открытий

Опубликовано Q5 05.8Q Бюллетень ¹l7

Дата опубликования описан«я 07:05.80

Э. С. Козлов, Н. Т. Прокофьев, В. С, ГЕавлов, Б, А. Мирошкин и Д. И. Стариков (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДХИ РЕШЕНИЯ КРАЕВЫХ

ЗАДАЧ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для решения краевых задач теории поля методом электрического моделирования.

Известно устройство для решения задач математической физики (1$ содержащее решающий блок, цифровой вычислительный блок, аналоговый заломинающий блок, блок задания граничных

1О условий, блок аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования, коммутатор и блок управления.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой15 ство для решения краевых задач (21, содержащее источник эталонного напряжения, последовательно соединенные Q — сетку, коммутатор и аналого-цифровой преобразователь, блок управления, управляющие выходы которого соединены с первым входом блока задания начальных и граничных условий и со вторыми входами

Коммутатора и аналого-цифрового преобразователя сост ветственно. Выход аналогоцифровогопреобразователя является выходом устройства.

Для известных устройств характерна недостаточная точность решения.

Пель изобретения — повышение точности решения.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник эталонного напряжения, последовательно соединенные Я-сетку, коммутатор и аналого-цифровой преобразователь, блок управления, одни управляющие выходы которого соединены с первым входом блока задания начальных и граничных условий и со вторыми входами коммутатора и аналого-цифрового преобразователя соотвеччгтвенно, введены переключатель полярности эталонного напряжения, коммутатор каналов, блоки памяти и сумматоры, выход первого из которых подключен к первому входу первого бло-ка памяти, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, вто3 7329 рой вход которого подключен к выходу второго сумматора, первый вход которого соединен с выходом второго блока памяти, первый вход которого подключен к первому выходу аналого-цифрового преобразователя, второй выход которого соединен со вторым входом второго сумма-, тора, вход Я-сетки подключен к выходу коммутатора каналов, первый вхоц которого соединен с выхоцом блока задания 10 начальных и граничных условий, второй вход которого поцключен к выхоцу переключателя полярности эталонного напряжения, первый вхоц которого соединен с выходом источника эталонного напряжения, цругие управляюшие выходы блока управления поцключены ко вторым входам переключателя полярности эталонного напряжения, коммутатора каналов первого и второго блоков памяти и третьему вхо- рц цу первого сумматора, выхоц первого блока памяти является выходом устройства.

На чертеже прецставлена структурная схема устройства цля решения краевых задач, которая соцержит блок l управле- 25 ния, переключатель 2 полярности эталонного напряжения, блок 3 задания началь-" ных и граничных условий, коммутатор 4 каналов, R-сетку 5, коммутатор 6, аналого-цифровой преобразователь А IlfI 7, имеющий цва параллельных выхоца, коцы результатов на которых различаются межцу собой знаком, второй блок памяти 8, второй сумматор 9, источник 10 эталонного напряжения, первый сумматор 11, первый блок памяти 12.

31= ъ

Vvl зо В каждом цикле решения каждый канал соединен коммутатором каналов с одной из обслуживаемых им узловых точек, в остальные принадлежащие ему (p-1) точек в это время задаются нулевые граничные условия. Результаты решения записываются в блоке памяти 12. В следующем цикле решения каждый канал соединен с другой из обслуживаемых им узловых точек. Процесс решения пов40 торяется. Вновь полученный результат суммируется в сумматоре 11 с результатом, описанным в блоке памяти 12, взамен предыдущего значения. Таким образом, с.каждым последующим шагом

45 в блоке памяти.12 происходит накопление решений. Результат, записанный в последнем цикле, является окончательным решением задачи и определяется по формуле

K. P к1

Эталонное напряжение с источника 10 через переключатель полярности эталонного напряжения 2 поступает íà ахоп блока 3, гце по сигналам из блока управления 1 формируются значения начальных и граничных условий. Сигналы с выхоца блока 3 через коммутатор каналов 4 поступают в узловые точки R-сетки 5. По . сигналам с блока управления 1 с помощью коммутатора 6 и АЦП 7 осуществляется съем решения и зались его в блок памяти 8. Затем по сигналу из блока управления 1 переключатель полярности эталонного налряжения 2 меняет знаки задаваемых на выходе бло ка 3 напряжений на противоположные.

Процесс решения повторяется, но теперь результат измерения снимаетс. я со вто рого выхода АЦП 7 и, суммируясь с результатом, затесанным в блоке памяти 8, через сумматор 11 записывается

13 4 в блок памяти 12. На этом заканчиваегся первый цикл решения.

В следующем цикле по сигналам от бл пока управления 1 коммутатор каналов

4 соединяет выходы блока 3 с другими узловыми точками сетки 5, а сигнал с выхода сумматора 9, суммируясь в сумматоре 1 1 со значением, записанным в блоке памяти 12, переписывается на его место. Результат записанный в блок памяти 12 в последнем цикле решения является полным решением задачи.

Методы временной дискретизации для решения нестационарных краевых задач требует наличия в каждой узловой точке канала задания начальных и граничных условий. Каждый канал обслуживает несколько граничных узловых точек.

Решение производится за несколько циклов, число которых определяется количеством узловых точек, обслуживаемых единым каналом где N -общее число узловых точек; и — число каналов. где U„; — частотное решение в каждой узловой точке.

Благодаря введенным блокам и связям между ними точность решения устройся вом повышается, 5 7329

Фор мула изобретения

Устройство для решения краевых задач, содержащее источник эталонного напряжения, последовательно соединенные R-сетку, коммутатор и аналогоцифровой преобразователь, блок управления, одни управляющие выходы которого соединены с первым входом блока задания начальных и граничных условий 1(i и со вторыми входами коммутатора и аналого-цифрового преобразователя соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности решения, в устройство введены переключатель полярности эталонного напряжения, коммутатор каналов, блоки памяти и сумматоры, выход первого из которых подключен к первому входу первого бло. ка памяти, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, втс рой вход которого подключен к выходу второго сумматора, первый вход которс го соединен с выходом второго блока памяти, первый вход которого подключен

13 6 к первому выходу аналого-цифрового преобразователя, второй выход которого соединен со вторым входом второго сумматора, вход Я-сетки подключен к выходу коммутатора каналов, первый вход которого соединен с выходом блока задания начальных и граничных условий, второй вход которого подключен к выходу переключателя полярности эталонноFo напряжения, первый вход которого соединен с выходом источника эталонного напряжения, другие управляющие выходы блока управления подключены ко вторым входам переключателя полярности эталонного напряжения, коммутатора, каналов первого и второго блоков памяти и третьему входу первого сумматора, выход первого блока памяти является.выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 397926, кл. 5 06 g 7/40, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР .

N 185587, кл. G 06 G 7/48, 1965, Составитель И. Дубинина

Редактор Н. Вирко Техред 9. Чужик Корректор И. Муска

Заказ 1739/39 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Йроектная, 4