Моделирующее устройство для решения систем линейных и нелинейных алгебраическихуравнений

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соввтокик Ооцивлиотичвокив Рвюпублик.ЧПК 6 06 оУДК 681.332.4(088 8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРАвторыизобретения Г, И. Грездов, Ю. П. Космач и Ю. П. Логвиненко Институт кибернетики АН УССРЗаяви 1 ель МОДЕЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ И НЕЛИНЕЙНЪХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙДанное изобретение относится к области вычислительной техники.Известно моделирующее устройство для решения систем линейных и нелинейных алгебраических уравнений, содержащее блок квазианалога, блок накапливающих сумматоров, выходы которого соединены со входамп блока квазианалога, ключевые матрицы, входы одной из которых соединены с выходамп блока квазианалога, а выходы второй - со входами блока накапливающих сумматоров, блок уравновешивания, выполненнып в виде последовательно соединенных операционного усилителя и инверторов, входы которого соедпнены с выходами первой ключевой матрицы, а выходы - со входами второй ключевой матрицы и блока управления, соединенного с блоком уравновешивания и ключевыми матрицами.Данное устройство отличается от известного тем, что оно содержит блок запирающих смещений, входы которого соединены с выходами блока квазианалога, и блок трехпозпционнгях нуль-органов, одни входы которого соединены с выходами блока квазианалога, вторые входы - с выходами блока запирающих смешений, а выходы - со входами управлен ья ключевых матриц, причем блок запирающих смещений выполнен в виде операционного усилителя с диодами во входных цепях, служащих входамп блока запирающих смещений, и в цепи обратной связи, к выходу которого подсоединены последовательно два инвертора, выходь которых слу жат выходамн блока запирающих смещений;а блок трехпозпцпонных нуль-органов выполнен, например. в виде набора пар двухпозпцпонных нуль-органов, причем одни входы каждой пары нуль-органов соединены попар но и служат первыми входамп блока трехпозпцпонных нуль-органов, а вторые входы первых и втсрых пз каждой пары нуль-органов соответственно соединены между собой и служат вторыми входамп блока трехпозпцпон ных нуль-органов; ключевые матрицы устройства выполнены в виде набора трехпозпциопных ключей.Это позволяет упростить устройство и ускорить процесс отыскания решения.20 На чертеже дана схема устройства, Оно состоит пз блока 1 квазпаналога длянабора решаемой задачи; блока 2 трехпозп.ционных нуль-органов; блока 3 запирающих 25 смещений; ключевых матриц 4 и 5; блока буравновешивания, содержащего отрабатывающий операционный усилитель 7 н два пнвертора 8 и 9; блока 10 накапливающих сумматоров и управляющего блока 11.30 Устройство работает следующим образом, 255661В и "ходном состоянии уравновешивающий контур разомкнут, т. е. вход блока уравновешивания отключен от ключевой матрицы 4. В накапливающие сумматоры записываются начальные значения искомых переменных. На выходе блока квазианалога устанавливаются невязки решаемой системы, соответствующие точке начального приближения. Они подаются на вход блока 2 нуль-органов, в блок 3 выработки запирающих смещений и на вход ключевой матрицы 4. В блоке 3 выделяется максимальная по модулю невязка и на входы нуль-органов задается запирающее смещение, равное по величине половинному значению максимальной невязки. В зависимости от знака и величины каждой невязжи нуль-органы блока 2 устанавливаются в положения +1, О или - 1, При поступлении разрешающей команды с блока управления ключи матриц 4 и 5 принимают положения соответствующих управляющих нуль-органов, в результате чего невязки, входящие в зону положения +1, оказываются, подключенными ко входу ограбатывающего усилителя блока б непосредственно, невязки, входящие в зону положения - 1, подключаются ко входу первого инвертора 8 блока 6, выход которого подсоединен ко входу отрабатывающего усилителя, а невязки нулевой зоны матрицей не подключаются. Выход отрабатывающего операционного усилителя через ключи, установившиеся в положение +1, подключается ко входу блока накапливающих сумматоров, а через ключи, установившиеся в положение - 1, к этому блоку подключается выход второго инвертора 9 уравновешивающего блока. Вход этого инвертора соединен с выходом отрабатывающего усилителя. После установки направления спуска ключевыми матрицами 4 и 5 по команде с блока 11 замыкается входная цепь уравновешивающего блока, отрабатывается потенциальный нуль на входе операционного усилителя, а в накапливающие сумматоры записывается новое приближение вектора решения. По окончанию переходного процесса уравновешивающий контур размыкается и модель переходит к следующему циклу работы. Шаги спуска повторяются до тех пор, пока все невязки на выходе бло 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ка квазианалога не обратятся в машинныенули,Предмет изобретенияМоделирующее устройство для решения систем линейных и нелинейных алгебраических уравнений, содержащее блок квазианалога, блок накапливающих сумматоров, выходы которого соединены со входами блока квазианалога, ключевые матрицы, входы одной из которых соединены с выходами блока квазианалога, а выходы второй - со входами блока накапливающих сумматоров, блок уравновешивания, выполненный в виде последовательно соединенных операционного усилителя и инверторов, входы которого соединены с выходами первой ключевой матрицы, а выходы - со входами второй ключевой матрицы и блока управления, соединенного с блоком уравновешивания и ключевыми матрицами, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и ускорения процесса отыскания решения, оно содержит блок запирающих смещений, входы которого соединены с выходами блока квазианалога, и блок трех- позиционных нуль-органов, одни входы которого соединены с выходами блока квазианалога, вторые входы - с выходами блока запирающих смещений, а выходы - со входами управления ключевых матриц, причем блок запирающих смещений выполнен в виде операционного усилителя с диодами во входных цепях, служащих входами блока запирающих смещений, и в цепи обратной связи, к выходу которого подсоединены последовательно два инвертора, выходы которых служат выходами блока запирающих смещений; а блок трехпозиционных нуль-органов выполнен, например, в виде набора пар двухпозиционных нуль-органов, причем одни входы каждой пары нуль-органов соединены попарно и служат первыми входами блока трехпозиционных нуль-органов, а вторые входы первых и вторых из каждой пары нуль-органов соответственно соединены между собой и служат вторыми входами блока трехпозиционных нуль-органов; ключевые матрицы устройства выполнены в виде набора трехпозиционных ключей.255661Составите ь Л. Б. Дмитриева Редактор Т, В. Данилова Тскред Л. В, Куклина Корректор О, И. УсоваЗаказ 50311 Тирах( 480 Подписное ПНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий прп Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб., д. 4,5 Типография, пр. Сапунова, 2