Устройство для решения уравнения математической физики

Ро,;с ,а: "в- -2 Яйся;ЮМБА ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ нц 584314 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 07,07.76 (21) 2379721/18-24с присоединением заявки23) Приоритет43) Опубликовано 15,12.77. Бюллетень4645) Дата опубликования описания 10.02.78(51) М, Кл. 6 066 7/32 Государственный комитет Сэаета Министров СССР 3) УДК 681.333(0 ло делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения М, М, МаксимовР. Л, Танкелевич и Я. И. Тетельбаум Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский инстит(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИИзобретение относится к вычислительной технике и предназначено для решения уравнений .математической, физики.Известны устройства, содержащие цифровые однородные конечно-разностные сеточные модели 11. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для;решения уравнения теплопроводности, содержащее цифровую однородную конечно-разностную сеточную модель 2. Однако известное устройство не обеспечивает достаточной точности решения уравнений математической физики.Целью изобретения является повышение точности решения уравнений. В описываемом 15 устройстве это достигается тем, что в него введены блок управления и блок индикации параметров, и каждый узел сеточной модели содержит 1 микропроцессор, блок памяти и регистры, причем каждый выход блока управ ления связан со входом соответствующего микропроцессора, один выод каждого из которых подключен,к одному нз водолев блока индикации параметров решения, а другие выходы каждого микропроцессора соединены с 25 адресной и информационной шинами и со входами блока памяти и ретистров соответствующего узла сеточной модели, первый вход регистров и блока памяти соединены с информационными шинами, вторые воды бло ка памяти и двух рсгистров соединены с адресной шиной, информационныс и адресные шины узлов сеточной модели соединены между собой и подключены соответственно к вы. ходам блока управления и водам блока нн. дикацив,На фнг, 1 представлена блок-сема описываемово устройства; на фнг. 2 - блок-сема узла сетки,Устройство имеет стандартныс узловые блОки 1, каждый из которысодержит микропроцсссор 2, адресную 3, информационную 4 и записи-чтения 5 шины, блок 6 памяти, рсгистр 7 для рансння кода, соответствующего левому току, регистр 8 для хранения ,кода, соответствующего вернему току, регистр 9 для ранения кода, соответствующего напряженио в узлепричем, кроме своего микропроцессора, регистры 7, 8 и 9 жестко связаны по адресным и информационным шинам с выодами четыресоседник микропроцессоров. Кроме того, х стройство содержит блок 10 управления всеми узловыми блоками н блок 11 ннднкацнн параметров решения.Обращение к регистрам соседних узловых блокав 1 производится с помошью сигналов, задавасмыпо адресным .шинам 3 данного узлотого блока 1.Работа устройства поясняется на примере решения нелинейной краевой задачи двухфазной фильтрации. Устройство описывается в терминах электрической сетки, являющейся универсальной моделью различных физических процсссов.Предварительная область решения разбивается на подобласти, размерность которых соответствует размерности физического поля микропроцессоров. В информационном поле блока памяти каждого микропроцсссора хранятся номер решаемой подобласти и текущее значение потенциала в данной точке, Пепел началом решения задачи по сигналу блока управления в информационном поле разгружается массив начальных значений искомых потенциалов. Все узловые блоки 1 устройства одновременно в соответствии с сигналами из блока упр авления выполняют однотипные операции в процессе решения задачи.В начальный момент времени из информационного,поля выбирается по текущему,номеру подобласти значенис потенциала и засылается по сигналу Запись в регистры 9 всех микропроцессоров, затем по сигналу Чтение код из регистра 9 левого микропроцессора засылается во внутренний регистр микропроцессора. После этого в другой внутренний регистр микропроцессора засылается код из своего регистра 9, Микропроцессор производит вычитание колов напряжений УЕУ; - , и Уц, а затем умножение на проводимость Охц, кодовое значение которой хранится в ячейке блока памяти. Сформированное значение кода левого тока г, по сигналу Запись записывается в регистр 7 для каждого микропроцессора. Аналогично формируется значение кода верхнего тока. Образовавшийся ток К, засылается по сигналу записи:в регистр 8 микропроцессора. Код, соответствующий току, из регистра 7 нижнего микропроцессора поступает на внутренний регистр микропроцессора. На другой внутренний регистр микропроцессора подается код, соответствующий току из регистра 7 правого микропроцессора, и производиться их сложение. К полученной величине прибавляется значение кодов из регистра 7 и регистра 8 для формирования значения невязки в;,=КУ+с Из,внутреннего регистра микропроцессора напряжение Уц записывается в соответствующую подобласть информационного поля и пересылается;на регистр 9.Таким образом, все микоопроцессоры одновременно формируют новое значение кодов потенциалов в узлах до установления величин е меньше заданного значения, После этого все микропроцессоры переходят к вычислению значений 6, и 6, ло программе вычисления нелинейностей для обеих фаз рассматриваемого процесса и насыщенностей указанных фаз, хранящейся в блоке памяти и результаты передаются в ЦВМ и на блок индикации параметров,Формула изобретения20Устройство для решения уравнений математической физики, содержащее однородную цифровую конечно-разностную сеточную модель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности решения уравнений, в него возведены блок управления и блок индикации параметров, и каждый узел сеточной модели содержит микропроцессор, блок паз 0 мяти и регистры, причем каждый выход блока управления связан со,входом соответствующего микропроцессора, один выход каждого из,которых подключен к одному из входов блока индикации параметров решения, а другие выходы каждого микропроцессора соединены с адресной и информационной шинамч 1 и со входами блока памяти и регистров соответствующего узла сеточной модели, первые входы регистров и блока памяти соеди, иены с информационными шинами, вторые,входы блока, памяти и двух регистров соединены с адресной шиной, информационные и адрссныс шины узлов сеточной модели соелинены,между собой и подключены соответственно к выходам блока управления и входам блока индикации.Источники информации,прпнятыс во внимание при экспертизе 50 1, Авторское свидетсльство СССР510725,кл, 6 066 7/48, 1976,2. Авторское свидстельство СССР494751,кл. 6 066 7/56, 1974.684314 Рп. 1 т Составитель И, ЛебедеТехрсд И. Михайлова Рсдакто каз 3252/4 Тираж 818Совета Министров СССй и открытийушская наб., д, 4/5 Подписно НПО ппографпя, пр, Сапунова судар п 13035д,187ственного комитет делам изобретен Москва, .)К, Р орректор Н. федор