Устройство для решения обратных задач теории поля

:;чесчд,тзибдиоте:д п 11 459782 О П И С А Н И Е ИЗОБРЕТЕН Ия Союз Советских Социалистических) 1983824 18-24 22) Заявлено 24.12.73 с присоединением заявки32) Приоритет осударственный комитет овета Министров СССР 3) 1,335 (088.8) юллетень5 бликовано 05.02.7 по делам изобретений и открытийта опубликования описания 20.03.7(72) Автор изобретени К, И, Богатыренко арьковский ордена Ленина политехнический институт им, В, И. Ленин(71 Заявите ТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ОБРАТНЫХ ЗАДАЧ ТЕОРИИ ПОЛЯ Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для получения на сеточных моделях непрерывного во времени точного решения обратной задачи теплопроводности,Известны устройства для решения стационарных обратных задач, содержащие делитель напряжения, управляемые стабилизаторы тока, сеточную модель и блок сравнения.Недостатком такого устройства является наличие неизбежной динамической ошибки, которая увеличивается с уменьшением коэффициента усиления и с удалением точки термометрирования от поверхности теплообмена, что снижает точность решения обратной задачи,С целью повышения точности предлагаемое устройство содержит интегратор, блок памяти и коммутатор, контакты которого соединены с выходами блока памяти и контактами делителя напряжения. Второй вход блока сравнения соединен с первым выходом коммутатора, а его выход через последовательно соединенные второй управляемый стабилизатор тока, контакты коммутатора и интегратор соединен со входом первого управляемого стабилизатора тока. Второй выход коммутатора соединен со входом интегратора.Функциональная схема устройства показана на чертеже. Устроиство содержит сеточную модель 1,моделирующую заданную область; два управляемых стабилизатора тока 2 и 3, которые служат для задания граничных условий тре тьего рода, т. е, для преобразования напряжения У в ток 1, втекающий в граничную точку сеточной модели 1; блок памяти 4, выполненный на конденсаторах; коммутатор 5, состоящий из двух синхронно работающих переклю чателей на несколько положений; делитель напряжения 6, выдающий ряд напряжении, соответствующих температуре внутри тела в отдельные моменты времени; блок сравнения 7, выдающий разность напряжений в узловой 15 точке сеточной модели 1 и ее точным значением с делителя напряжения 6; интегратор 8 и источник эталонного напряжения 9.Исходными данными для решения обратнойзадачи являются параметры области, где ис следовалось температурное поле, и результаты термометрирования, представленные обычно в виде кривой изменения температуры в заданной точке тела. Решение обратной задачи состоит в отыскании граничных усло вий, вызвавших известное изменение температуры внутри тела.В предлагаемом устройстве закон 1(1) формируется на выходе интегратора 8, вход которого за время решения задачи на сеточной 30 модели 1 последовательно подключается ковсем конденсаторам блока памяти 4 с помощью одного из переключателей коммутатора 5.Напряжение внутренней точки сеточной модели 1 сравнивается блоком сравнения 7 с известным точным значением, подаваемым в нужный момент времени с делителя 6, и перед переходом коммутатора 5 в следующее положение подается через его контакт на конденсатор блока памяти 4 в виде тока соответствующего знака. Таким образом, на конденсаторах блока памяти 4 постепенно накапливаются ошибки между фактическим законом изменения напряжения в контрольной точке сеточной модели 1 и необходимым законом.За один период работы сеточной модели 1 все конденсаторы блока памяти 4 получают приращения заряда (положительные или отрицательные), что изменяет характер выходного напряжения интегратора 8 в следующий период и приближает его к искомому точному решению,Конденсаторы сеточной модели 1 после каждого цикла разряжаются, как это и предусмотрено устройством сеточных моделей типа ЛС. Конденсаторы блока памяти 4 после некоторого числа циклов зарядятся до напряжений, обеспечивающих требуемый законУ(1). Эпюра напряжения во внутренней точке сеточной модели 1 в фиксированные моменты времени точно совпадает с известной кривой термометрирования. Погрешность в промежу точные моменты определяется погрешностьюкусочно-линейной аппроксимации воспроизводимого закона, По мере увеличения числа емкостей в блоке памяти 4 эта погрешность уменьшается.10Предмет изобретенияУстройство для решения обратных задачтеории поля, содержащее делитель напряже ния, вход которого подключен к источникуэталонного напряжения, и управляемые стабилизаторы тока, выход первого из которых через сеточную модель соединен с первым входом блока сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я 20 тем, что, с целью повышения точности, оносодержит интегратор, блок памяти и коммутатор, входы которого соединены с выходами блока памяти и контактами делителя напряжения; второй вход блока сравнения соеди нен с первым выходом коммутатора, а еговыход через второй управляемый стабилизатор тока подключен к одному из входов коммутатора, второй выход которого через интегратор соединен со входом первого управляе мого стабилизатора тока.