Цифровой интегратор для решения краевых задач

(19) 111) 4 А 1 5114 С 06 Р 7/6 ф1 ЫйБЛБЛи ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ радиотех алмыкова ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 15.08.89, Бюл. 9 30 (71) Таганрогский нический институт им.В.Д.К(56) Авторское свидетельство СССР У 328482, кл. С 06 Д 1/02, 1972.Авторское свидетельство СССР В 568060, кл, С 06 7 1/02 1977. (54) ЦИФРОВОЙ ИНТЕГРАТОР ДЛЯ РЕШЕНИЯ КРАЕВЫХ ЗАЦАЧ(57) Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и предназначено для построения цифровых интегрирующих машин, Цель изобрете.ния - повышение точности вычислений 2Интегратор содержит сумматор 1 подынтегральной функции, регистр 3 подынтегральной Функции, первый блок 4 умножения, сумматор 5 остатка интеграла, коммутатор 6, регистр 8 интеграла, два сумматора 9, 10 остатка вариаций интервала по первой и второй координате, третий и четвертый блоки умножения 12, 13, два сумматора 16, 17 неквантованных вариаций интеграла по первой и второй координате, два регистра 18, 19 неквантованых вариаций интеграла по первой и второй координате, два элемента И 20, 21, входы и выходы 2, 7, 11, 14, 15, 22-25. Цель достигается эа счет использования неквантованного значения вариаЦии, 1 ил.3 1501054Изобретение относится к цифровойвычислительной технике.и может бытьиспользовано при разработке цифровыхинтегрирующих машин, предназначенныхдля решения краевых и вариационныхзадач.Цель изобретения - повышение точности вычислений.На чертеже приведена схема интегратора,Интегратор содержит сумматор 1подынтегральной функции, входную ши"ну 2 приращения подынтегральной функции, регистр 3 подынтегральной функции, первый блок 4 умножения, сумматор 5 остатка интеграла, коммутатор6, выходную шину 7 приращения интеграла, регистр 8 остатка интеграла,два сумматора 9 и 10 остатка вариаций интеграла по первой и второй координатам соответственно, входнуюшину 11 приращений функции интегри-рования, второй 12 и третий 13 блокиумножения, входные шины 14 и 15 вариаций подынтегральной функции попервой и второй координатам соответ-:ственно, два сумматора 16 и 17 не квантованных вариаций интеграла попервой и второй координатам соответ" 30ственно, два регистра 18 и 19 неквантованных вариаций интеграла по первойи второй координатам соответственно,два элемента И 20 и 21, выходные шины 22 и 23, вариаций интеграла попервой и второй координатам соответственно, вход 24 управления и тактовый вход 25Данный интегратор позволяет находить приращения интеграла Римана 40ЧСвозникающего при интегрировании дифференциального уравненияпервого порядка и одновременно двеего вариации Ч х Ч";+,и Ч Уд Ц,+1относительно возмущения начальныхусловий х, и у соответственно, чтообеспечивает повышение скорости реше"ния краевых задач по сравнению с цифровым интегратором функций однойпеременной,В интеграторе выходное значениевариации интеграла, например, покоординате х образуется в виде сумМЫЧх д =Ях ц +Ч 1 х, с;, +0(ЧС,),где Чхц; вариации интеграла на номер шага интегратора; неквантованное значение предыдущем шаге интегрирования;Ч х, ц- приращение вариации интеграла (разность второго порядка);0(ЧТ,) - остаток от квантованияприращения интегралаРимана по времени,Переменные и приращения, отмеченные сверху чертой, представляют собой квантованные значения соответствующих величин.Интегрирование на (+1)-м шагеинтегрирования происходит следующимобразом,В сумматоре 1 приращение поцынтегральной функции Ч 1складываетсяс ее значением,1 поступающимиз регистра 3, и ее новое значениеЦ; записывается в той же регистр.Кроме того, значение ; поступает в блок 4 умножения, где оно умножается на приращение функции интегрирования ч е. Одновременно с этимв блоках 12 и 13 умножения на приращение чумножаются вариации подынтегральной функции .Ч хд Чуо Чпо первой и второй коордйнатам соответственно. Произведение Ч с с;,= Ц, Чс с выхода блока 4 умноженияпоступает на сумматор 5. Произведе 2ния Чх 0 = Чхоч, Ч сЧ"у д;, = Гу ,Чс выходовблоков 12 и 13 умножения поступаютв сумматоры 16 и 17, где они складываются с вариациями Ч х р Ч У Ц,поступающими из регистров 18 и 19 соответственно. Полученные неквантованные вариации Чх,щ . Ч У, Ц;с выходов сумматоров 16 и 17 записываются в регистры 18 и 19 и поступают на сумматоры 9 и 10 соответственно. В сумматоре 5 неквантованноеприращение интеграла Ч е Ц; складывается с остатком 0(Сед,), поступающим из регистра 8. Образованная сумма Ч 1 Ц);, + 0(Чщ,) .поступает далее в коммутатор, где иэ нее выделяется квантованное приращение интеграла Чц;и новый остаток 0(Чя,),записываемый в регистр 8. Остаток0(ЧЦ,) поступает также на,сумматоры9 и 10, где он складывается с неквантованными вариациями интегралаЧхо Ч;,ч Уо ;+, по первой ивторой координатам соответственно,Иэ образованных сумм Ч хо ;+, +Составитель А.ЧекановТехред МЧидык Корректор Н.Борисова Редактор Л,Пчолинская Заказ 4869/45 Тираж 668 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113(Л 5, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 5 150 мощью элементов И 20 и 21 выделяются квантованные вариации интеграла 7 х ц;, Ч у, д;+, по первой и второй координатам соответственно. Формула изобретенияЦифровой интегратор для решения краевых задач, содержащий регистр подынтегральной функции, сумматор подынтегральной функции, три блока умножения, сумматор остатка интеграла, регистр остатка интеграла, коммутатор и два элемента И, причем вход приращений подынтегральной функции интегратора соединен с входом первого слагаемого сумматора подынтегральной функции, выход которого сОединен с входом первого сомножителя первого блока умножения и информационным входом регистра подынтегральной функции, выход которого соединен с входом второго слагаемого сумматора подынтегральной функции, выход первого блока умножения соединен с входом первого слагаемого сумматора остатка интеграла, выход которого соединен с информационным входом коммутатора, первый выход которого соединен с выходом приращения интеграла интегратора, а второй выход коммутатора соединен с информационным входом регистра остатка интеграла, выход которого соединен с входом второго слагаемого сумматора остатка интеграла, вход приращения функции интегрирования соединен с входами второго сомножителя первого, второго и третьего блоков умножения, входы вариаций подынтегральной функции по первой и второй координате интегратора подключены к входам первых сомножителей второго и третьего блоков умножения соответственно, выходы первого и второго элементов И соединены с выходами вариаций интеграла по первой и 1054 6второй координат интегратора соответственно, управляющий вход интегратора соединен с управляющим входом коммутатора и первыми входамипервого и второго элементов И, входтактОвых сигналов интегратора соединен с входами синхронизации регистра подынтегральной функции, регистра10 остатка интеграла и первого, второгои третьего блоков умножения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности вычислений, в него введены два сумматора остатка ва -риаций интеграла по первой и второйкоординате, два сумматора неквантованных вариаций интеграла по первойи второй координате и два регистранеквантованньг, вариаций интеграла по20 первой и второй координате, причемвыходы второго и третьего блоковумножения соединены с входами первых слагаемых сумматоров неквантованных вариаций интеграла по первои25 и второй координате соответственно,выходы которых соединены с входамипервых слагаемых сумматоров остатков вариаций интеграла по первой ивторой координате и информационнымиЗ 0 входами регистров неквантованныхвариаций интеграла по первой и второй координате соответственно, выходы которых подключены ко входам вторых слагаемых сумматоров неквантованных вариаций интеграла по первой ивторой координате соответственно,выход регистра остатка интеграла соединен с входами вторых слагаемыхсумматоров остатка вариаций интеграла4 О по первой и второй координате, выходы. которых соецинены с вторыми входамипервого и второго элементов И, входтактовых сигналов интегратора соеди. нен с входами синхронизации первого45и второго регистров неквантованныхвариаций интеграла,