Устройство для решения нелинейных краевых задач

М,1 ,:-1тИбиблиоте;те, МБА О П Союз СоветскихС оциалистицескихРеспублик И Е п 661566 ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) М. Кл. 06 67/46 Государственный квинтет СССР оо,делам изобретений и открытийПриоритет -53) УДК 681.333 (088.8) публиковано 05.05.79. Бюллетень1 ата опубликования описания 15.05.79(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЬ КРАЕВЫХ ЗАДАЧИзобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть применено для решения краевых задач, описываемых дифференциальными уравнениями в частных производных с функциональными и нелинейными зависимостями коэффициентов, методами дискретного моделирования.Известно устройство для решения бигармонических уравнений, содержащее основную и вспомогательную сетки сопроттивлений, узловые точки которых связаны через токо- стабилизирующие элементы, усилители, блок задания граничных условий, выходы которых соединены с граничными узловыми точками основной сетки, автоматический измерительный блок, выход которого через коммутатор узловых точек соединен с узлами основной сетки, блок управления измерительным блоком, блок сравнения, блок задания программы и запоминающие конденсаторы 1.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для решения нелинейных краевых задач, содержащее блок управления и сопряжения,первый выход которого подключен к входу цифрового вычислительного блока, выход которого соединен с первым входом блока управления и сопряжения, второй вход которого через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) подключен к выходу блока коммутатора, сеточные блоки, каждый из которых содержит кодоуправляемый блок задания напряжений и токов, выход которого подключен к первому входу сетки проводимостей, выход которой через блок релейного коммутатора соединен с буферным усилителем-повторителем, второй вход сетки проводимостей через блок управления подключен к первому выходу блока занесения информации, первый вход которого соединен со вторым выходом блока управления и сопряжения, третий выход которого подключен к одному входу блока коммутатора, другой вход которого соединен с выходом буферного усилителя-повторителя, а выход АЦП подключен ко входам блоков индикации и тестового контроля 12.Точность работы известных устройств недостаточна.20 Цель изобретения - повышение точности решения уравнений.Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок управления и сопряжения, первый выход которого подключен661566 1 О 20 25 30 35 40 Формула изобретения 45 50 55 3к входу цифрового вычислительного блока, выход которого соединен с первым входом блока управления и сопряжения, второй вход которого через АЦП подключен к вы-, ходу блока коммутатора, и сеточные блоки, каждый из которых содержит кодоуправляемый блок задания напряжений и токов,- выход которого подключен к первому входусетки проводимостей, выход которой через блок релейного коммутатора соединен с буферным усилителем-повторителем, второй вход сетки проводимостей через блок управления подключен к первому выходу блока занесения информации, первый вход которого соединен со вторым выходом блока управления и сопряжения, третий выход 1 ;:. которого подключен к одному входу блокакоммутатора, другой вход которого соеди, нен с выходом буферного усилителя-повторителя, введены блок коммутации сеточных блоков, блок памяти, а в каждый сеточный блок - селекторы, выход первого из которых в каждом сеточном блоке подключен к первому входу второго селектора, выход которого соединеН со вторым входом блока занесения информации. Четвертый выход блока управления и сопряжения подключен к одному входу блока памяти;"другие входы которого соединены с выходами первых селекторов сеточных блоков. Вход первого и второй вход второго селекторов сеточных блоков подключены к пятому и шестому выходам блока управления и сопряжения соответственно. Выход блока ггамяти через блок коммутации сеточных блоков соединен с третьими входами сеток проводимостей.Структурная схема устройства приведенана чертеже.Устройство содержит сеточные блоки 1,блок 2 управления и сопряжения, блок 3 коммутатора, АЦП 4, цифровой вычислительный блок 5, блок 6 коммутации областей произвольной конфигурации, который включает блок памяти 7 и блок коммутации сеточных блоков 8.Сеточный блок 1 содержит кодоуправляемый блок 9 задания напряжений и токов, сетку проводимости 10, блок управления 11, блок занесения информации 12, блок релейного коммутатора 13, буферный усилитель-повторитель 14 и селекторы 15 и 16. При решении задач в устройстве сначала выполняется процесс образования областей произвольной конфигурации, Блок 5 выдает через блок управления и сопряжения 2 исходную информацию для записи в селектор 16 - номеров фрагментов в базовой области, которые должны моделироватьсоответствующие сеточные блоки. Разрешение записи в селектор 16 осуществляется по еигналу сселектора 15. После этого из блока 5 через блок 2 поступает в блок 7 памяти исходная информация для соединения выходных сеточных блоков между собой. 4Информация в блок 7 памяти для каждого сеточного блока записывается по сигналу разрешения с выхода селектора 15.Блок 8 осуществляет соединение границ сек.ций сетки в соответствии с положением в базовой системе координат. Затем блок 5 формирует и выдает черезблок,2 исходную информацию о параметрах области решаемой задачи параллельно во все сеточные блоки, причем выбор блоков сетки, занесение информации в нужные места сеточных блоков и в те же или иные источники тока и напряжения производятся согласно кодам селектора 16. После занесения информации во все блоки сеточных блоков образуется поле проводимости 6 (х, у, г), приближенно соответствующие исходному состоянию исследуемого объекта. Путем итерационного подбора значений токов, задаваемых в узлы сетки, устанавли вается потенциальное поле сетки, соответствующее выбранному для данной конкретной нелинейной задачи шагу времени.При помощи блоков 3 и 13 и ЛЦП 4 проводится измерение и кодирование потенциалов в каждом из итерационных циклов подбора корректирующих токов. Г 1 олученные коды узловых потенциалов передаются через блок 2 в блок 5 для расчета значений параметров по выбранным для данной задачи алгоритмам.После выполнения необходимого количества итерационных циклов подбора корректирующих узловых точек и установления потенциального поля сеточных блоков, соответствуюгцего выбранному шагу времени, информация о потенциальном лоле может быть передана в блок 5 для перерасчета значений проводимостей, соответствующих следующему шагу по времени.Благодаря введению новых блоков и связей между ними точность решения задач в предложенном устройстве повышена. Устройство для решения нелинейных краевых задач, содержащее блок управления и сопряжения, первый выход которого подключен к входу цифрового вычислительного бло. ка, выход которого соединен с первым входом блока управления и сопряжения, второй вход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к выходу блока коммутатора, и сеточные блоки, каждый из которых содержит кодоуправляемый блок задания напряжений и токов, выход которого подключен к первому входу сетки проводимостей, выход которой через блок релейного коммутатора соединен с буферным усилителем-повторителем, второй вход сетки проводимостей через блок управления подключен к первому выходу блока занесения информации, первый вход которого соединен со вто6615665 6рым выходом блока управления и сопряже- гие входы которого соединены с выходами ния, третий вход которого подключен к од- первых селекторов сеточных блоков; вход ному входу блока коммутатора, другой вход первого и второй вход второго селекторов которого соединен с выходом буферного уси- сеточных блоков подключены к пятому и лителя-повторителя, отличающееся тем, что, 5 шестому выходам блока управления и сопряс целью повышения точности работы, в уст- женин соответственно; выход блока памяти ройство введены блок коммутации сеточных через блок коммутации сеточных блоков соеблоков блок памяти, а в каждый сеточный динен с третьими входами сеток проводимосблок введены селекторы, выход первого из тей.которых в каждом сеточном блоке подклю- Источники информации, принятые во вничен к первому входу второго селектора, вы- мание при экспертизе10ход которого соединен со вторым входом 1, Авторское свидетельство СССР блока занесения информации, четвертый206126, кл. б 06 б 7/46, 1966.выход блока управления и сопряжения под. Авторское свидетельство СССР ключен к одному входу блока памяти, дру-383069, кл. б 06 б 7/46, 1973.Составитель И. Дубинина Редактор Л. Утехина Техред О. Луговая Корректор Е,Лукач Заказ 2479/52 Тираж 779 Подписное ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП Патентэ, г, Ужгород, ул. Проектная, 4