Устройство для решения системдифференциальных и алгебраическихуравнений

(ЙФ 4 ДЩО 5 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(61) Зависимое от авт. свидетельства - (22) Заявлено 14.02.72 (21) 1745808/18-24 с присоединением заявки 1745807/18-24 1) М, Кл, С 06 о 7/3 асударствениый камитеСовета й 1 ииистрав СССРва делам изобретенийи аткрктии риоритет -(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ СИСТЕМ ДИффЕРЕНЦИАЛЬНЫХ И АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ2 руппы через ключи и пнверторы подк вертикальным шинам соответствени и первой резисторно-ключевых маУ,(1) = (1,-2122,2,(11 л (12 , У 2 а, 1(О=К 2 (1 пй Устроиство относится к области аналоговой вычисчительной техники.Известно устройство для решения систем дифференциальных и алгебраических уравнений, содержащее две резисторно-ключевые ма трицы, горизонтальные шины которых соединены с первыми входами соответствующего числа суммирующих операционных усилителей первой и второй группы, третью и четвертую группы суммирующих операционных уси лителей, входы которых непосредственно и через функциональные преобразователи подключены к выходам соответствующих суммирующих операционных усилителей, первой и второй группы, инверторы и ключи.15Недостатком известного устройства является невысокая точность решения.С целью повышения точности предложенное устройство содержит блоки задержки по числу горизонтальных шин резисторно-ключевых матриц которые включены между выходами суммирующих операционных усилителей третьей и четвертой группы и вторыми входами соответствующих суммирующих операционных усилителей первой и второй группы. Выходы функциональных преобразователей соединены с третьими входами последующих по номеру суммирующих операционных усилителей первой и второй групп. Выходы суммирующих операционных усилителей третьей и че- З 0 твертой гключеныно второтриц.На чертеже представлена схема предложенного устройства.Оно состоит из (21 г - 1) . и операционныхусилителей 1 с проводимостями в цени обратной связи, предназначенных для суммирования входных сигналов (21 - 1) г функциональных преобразователей 2, каждый из которых содержит два операционных усилителяс проводимостями в цепи обратной связи и2 У диодных ячеек, где Л=и+П, г - порядокуравнения,1 г - количество разрядов числа,П - количество единиц, приходящих сустройства переноса младшего разряда.(2lг - 1) и операционных усилителей 3 с проводимостями в цепи обратной связи предназначены для суммирования суммарцых сигналов с выхода операционных усилителей 1 исигналов с выхода функционального преобразователя 2,Устройство содержит также 2 И и проводимостей, 2/г ипверторов 4, которые замыкаются в зависимости от вида решаемого уравпения, 2 И. п ключей и (2 Ф - 1) и блоков задержки б,Предложенное устройство работает следующим образом,Для системы дифференциальных уравнений второго порядка при поступлении на входустройства векторов налряжений У 1, У 2,У"1, и"2 в момент времени Л 1=0 на выходе операционных усилителей 3 и Зф образуется результат по формуле Р=5 - 2 П, гдеР - результат на выходе усилителей 3иЗф,Я - суммарный сиг 11 ал на выходе усилителей 1 и 1",П - количество единиц переноса в старший разряд.При 1=1 о образуется результат без учета переносаО О О,11, О,У 1 : У 11 + У 11, Ь 12 + У 12,У 2(1) = и 21+ У.1, У 22+ У 22,У 1 (1) = У 11+ У 11, У 1 + У 1с: о: о о, о:У= У 21 + У 21У 22 - , У 22Полученный результат через устройство задержки (время задержки Ы) поступает на вход суммирующих усилителей 1 и 1 ф соответственпо с усилителей 3 и 3. Результат с усилителей 3 и Зф через проводимости (инверторы 4 в зависимости от ви 1 да решаемого урав. пения) поступает на входы суммирующих усилителей.При 1=11 через И устройство получает следующий скачок напряжения(,ип У 12) (ии У 1.) (У 21 У 22),на выходе устройства образуется новый рез 1 ультатУ, (1) = У 1(1) + У 11 + У,1;и (1) = У 2 (1) + и:, + и,У 1 ч(1)= УГ(1)+ 03+ УУ 2 И) = У 2, (Е) + У 2, -3- У 2и" , = У", Ю + и,", + и и т, д.У 1(О = и 1 Р)+У 1 И)+, ", + У 1" (ОУ,(1)=и+У ++У И)и,=- и, + У 1 ч (1) +, " + У" (1)и,= У 2 Я+ У 2 Ф+ + и (1),где: Л 1 - шаг дискретизации,т - количество шагов интегрирования,При решении алгебраических уравнений необходимо отключить блоки задержки б,Предмет изобретенияУстройство для решения систем дифференциальных и алгебраических уравнений содержащее две резисторно-ключевые матрицы, горизонтальные шины которых соединены с первыми входами соответствующего числа суммирующих операционных усилителей первой и второй,гру 1 ппы, третью и чет 1 вертую группы суммирующих операционных усилителей, входы которых непосредственно и через ф 1 ункциональные преобразователи, подключены к выходам соответствующих суммирующих операционных усилителей первой и второй группы, инверторы и ключи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит блоки задержки по числу горизонтальных З 5 шин резисторно-ключевых матриц, которыевключены между выходами суммирующих операционных усилителей третьей и четвертой группы и вторыми входами соответствующих суммирующих операционных 1 усилителей пер вой и второй, групп, выходы функциональныхпреобразователей соединены с третьими входами последующих по номеру суммирующих операционных усилителей первой и второй группы, выходы суммирующих операцион 1 ных 45 усилителей третьей и четвертой группы черезключи и инверторы подключены к вертикальным шинам соотвепственно второй и первой резисторно-ключевых матриц.ПодписпоССР Заказ 60/320ЦНИИПИ Гос ип. Харьк. фил, пред. Патент зд, Юо 1571 Ти арственного комитета Сове о делам изобретений и отк сква, Ж, Раушская наб.,раж 624а Министрорытийд, 4/5