Устройство для решения задач теории поля

%- ОПИСАНИЕ, 5756 э 1 ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союэ Советских Социалистицеских Республик(22) Заявлено 08.12.75 (21) 2187658/18 2 с присоединением заявки (51) М, Кл. 606 й Гасударственный комнтет Совета Меннатроа СССР оо делам изобретеннй в открытей(45) Дата опубликования описаниз ень З 7 (53) УДК 681.ЗЭЗ;72) Автор изобретения М. Вайнер Ленинградское отделение Всесоюзного ордена Ленинапроектно-изыскательского и научно-исследовательскогоинститута имени С. Я, Жука 1) Заявител) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ТЕОРИИ ПОЛЯ 2) Изобретение относится к аналоговым вы числительным машинам, в частности - кС-сеточным моделям, и предназначено для решения краевых задач теории поля,Белый ряд задач указанного класса опи сьВается уравнением3 3 Т Д ДТ 6 Т8. Гх а, Эу8й(т) - + - 1 а(т) 1 с(т) фт) -(1 С учетом всех нелинейностей; входящих в это уравнение, т.е, с учетом зависимостей теплофиэических хараКтеристик материалов от температуры 3 (Т); С (Т);(Т).Уравнение (1) введением новой перемен ной. определяемой какТ6= с(т) (т) с 4 Т )то,преобразуется к видуд д 6 8861 86дохл ау т а)З та-(6) - + - й (6) - С х - (3Известно устройство, редаюдее эту эад чусодержащее %С-сетку и блоки начальных и граничных условий ) 1. Это устройство очень сложно из-эа не"обходимости автоматического регулированиявеличин проводимостей сетки, определяемыхзначениями функции О в узлах сетки в со 5 ответствии с зависимостью ,й (6).Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство дляоедения задач теории поля, содержащее1 С-сетку, ключевые алементы н блок управ 10 пения 2.Это устройство также сложно,Целью яэобретения является упрощениеустройства,15 Поставленная цель достигается тем, чтов предложенное устройство введены модуляторы, первый вход каждого из которыхподключен к выходу блока управления, второй - к соответствующей узловой точке20 ЯС-сетки. Выходы модуляторов соединенысо входами соответствующих ключевых элементов, через контакты которых резисторыЯС-сетки подключены к узловым конденсаторам )сС-сетки,25 Устройство представлено на чертеже.Оно содержит ЯС-сетку состоящую из резисторов 1 и конденсаторов 2, ключевые ( элементы 3 блок управления 4 и модриторы 5.Типовой узел сетки образован резисторами 1, соединенными посредством ключевых элементов Э с увловымв конденсаторами 2,Управляющие входы киочевых элементов, осуществляющих подкаючвние координатных резисторов к данной узщаой точке, соединены с выходом соответствующего временно го модулятора 8, один вход которого подключен к указанной узловой точке сетки.Другие входы всех модуляторов объединень и соединены с выходом блока управления, на вход которого поступают импульсы пилообразной формы. В качестве блока управления может бы 1 ь использован, например, операцион 2 О ный усилитель сэдержаш(ий во входной цепи или в цепи обратной связи диодный функциональный преобразователь.В качестве временного модулятора мэже быть применено любое устройство типа ком 425 паратэра:Устройство работает следующим образом.Прн включении модели на конденсаторы свил задаются начальные значения напря.";ений, а на контур сетки - воэмущаюшив вэздействия в виде напряжений и токов, Одновременно на вход блока управления начинмот поступать импульсы пилообразной формы, Импульсное напряжение на выходе блока управления при этом имеет периодический характер, а форма импульсов описывается зависимостью, обратной по отношению к функции д(в). Сформированные импе сы поступают на входы модуляторов.Модуляторы осуществляют сравнение по40 абсолютной величине поступающих на их входы напряжений. При этом в течение времени,пэка импульсное напряжение меньше напряжения в узде сетки, полярность45 выходного напряжения модулятора соответствует замкнутому ссстэянию кгпэчей связываю(цих резисторы сетки с узловыми конденсаторамн, Прп зцачещях импульсного напряжения больших пэабсолютной величи50 не уровня уалоуого найря(жения псцирнэсть напряжения на выходе модулятора соответствует разомкнутому состоянию ключей.Таким образом, резисторы сетки работают в периодическом режиме, причем лишь в течение части каждого периода, величина которой зависитот уровня потенциала в даннсй узловой тбчке.Эффективная величина резисторов может быть определена из анализа энергетических соотнощекий следующим образом.Мэшность, рассеиваемая на участке мещду двумя смежными узлами, равнар - (1( )я 1 (7) у - ,(ьч) д(4) где. 8 Ж - разность потенциалов, междурассматриваемыми узлами,Г - период следования управляющихимпульс ов,.У - номинальная величина резистора 1,1- время замкнутого состоянияключевых адементов в пределах периода;- аффективная величина время-имэррпульсной проводимости.О тсюда0 эсрр й ГВеличина отрезка времени 1 является функцией узлового потенциала моделирующего в некотором масштабе функцию О, т.е.з-я,фФормула из обре тенияУстройство для решения задач теорииполя, содержащее ЯС- сетку, ключевыеэлементы и блок управления, о г л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрэщенияустройства, в него введены модуляторы,первый вход каждого из которых подключен к выходу блока управления,а второй вход - к Таким образом эффективная величинамежузловых проводимостей является функциеи узлового потенциала, т.е. Устройстворешает поставленную задачу, обеспечиваявозможность модедирования нелинейногоуравнения (3) достаточно простымисредствами,При решении линейных задач с переменными во времени коаффициентами входымодуляторов отключены от уздов сеткии соединены с источником постоянного напряжения, При этом может быть использованодин модулятор..4 Сдедует отметить, что устройству присуща методическая погрешность, обусловленная дискретным характером процесса распределения напряжений и токов в алектрическойцепи, работающей по цринципу время-импульсной модуляции. Величина атой погрешности может быть сделана пренебрежимо малой,если частота управли 8 ших импульсов достаточно велика,575661 Источники информации, принятые во они мание при акспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР% 347764, Мк. Й 06 Й 7/48, 1872. 2. Авторское свидетельство СССР Ме 482765, Мк, 6 067/48, 1975.Тираж 818 ственного комитета С делам изобретений и ва, Ж"ф 35, Раушская аз 4036/Э 4 Е 1 НИИПИ Госу Ужгород, ул. Проектная,тентф,Филиал П 5соответствующей узловой точке, ЯС-сетки;выходы модуляторов соединены со входамисоответствующих ключевых алементов, черезконтакты которых резисторы ЯС- сеткиподключены к узловым конденсаторамЯС-се тки. Подписноеовета Министрткрытнйб., д. 4/5