Устройство для решения краевых задач

ОЛ ИСАтИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ(53) УДК 681 .333(088,8) но делам иэобретеиий и открытийОпубликовано 05,05,80, Бюллетень %17 Дата опубликования описаня 07.,05,. 80 Э. С. Козлов, Н. Т. Прокофьев, В, С, ГЕавлов, Б, А. Мирошкин и Д. И. Стариков(54) УСТРОЙСТВО ДХИ РЕШЕНИЯ КРАЕВЫХЗАДАЧ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для решения краевых задач теории поля методом электрического моделирования,Известно устройство для решениязадач математической физики 1 содержащее решающий блок, цифровой вычислительный блок, аналоговый заломинающий блок блок задания граничных1 Оусловий, блок аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования, коммутатори блок управления.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой 15ство для решения краевых задач 2, содержащее источник эталонного напряжения,последовательно соединенные Й - сетку,коммутатор и аналого-цифровой преобразователь, блок управления, управляющиевыходы которого соединены с первымвходом блока задания начальных и граничных условий и со вторыми входамиКоммутатора и аналого-цифрового преобразователя соответственно. Выход аналогоцифровогопреобразователя является выходом устройства.Для известных устройств характерна недостаточная точность решения.Пель изобретения - повышение точности решения.Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник эталонного напряжения, последовательно соединенные Я-сетку, коммутатор и аналого-цифровой преобразователь, блок управления, одни управляющие выходы которого соединены с первым входом блока задания начальных и граничных условий и со вторыми входами коммутатора и аналого-цифрового преобразователя соотвеччгтвенно, введены переключатель полярности эталонного напряжения, коммутатор каналов, блоки памяти и сумматоры, выход первого из которых подключен к первому входу первого бло.- ка памяти, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, вто3 7329 рой вход которого подключен к выходу второго сумматора, первый вход которого соединен с выходом второго блока памяти, первый вход которого подключен к первому выходу аналого-цифрового преобразователя, второй выход которого соединен со вторым входом второго сумма-, тора, вход й-сетки подключен к выходу коммутатора каналов, первый вхоц которого соединен с выхоцом блока задания 10 начальных и граничных условий, второй вход которого поцключен к выхоцу переключателя полярности эталонного напряжения, первый вхоц которого соединен с выходом источника эталонного напряжения, цругие управляющие выходы блока управления поцключены ко вторым входам переключателя полярности эталонного напряжения, коммутатора каналов первого и второго блоков памяти и третьему вхо- р 0 цу первого сумматора, выход первого блока памяти является выходом устройства.На чертеже прецставлена структурная схема устройства цля решения краевых задач, которая соцержит блок 1 управле ния, переключатель 2 полярности эталонного напряжения, блок 3 задания началь-" ных и граничных условий, коммутатор 4 каналов, К-сетку 5, коммутатор 6, аналого-цифровой преобразователь А ЦП 7, имеющий цва параллельных выхоца, коцы результатов на которых различаются межцу собой знаком, второй блок памяти 8, второй сумматор 9, источник 10 эталонного напряжения, первый сумматор 11, первый блок памяти 12. зо В каждом цикле решения каждый канал соединен коммутатором каналов содной из обслуживаемых им узловых точек,в остальные принадлежащие ему (у)точек в это время задаются нулевыеграничные условия. Результаты решениязаписываются в блоке памяти 12, Вследующем цикле решения каждый каналсоединен с другой из обслуживаемыхим узловых точек. Процесс решения пов торяется. Вновь полученный результатсуммируется в сумматоре 11 с результатом, описанным в блоке памяти 12,взамен предыдущего значения, Такимобразом, с каждым последующим шагом 45 в блоке памяти.12 происходит накопление решений. Результат, записанный впоследнем цикле, является окончательнымрешением задачи и определяется по формуле0 Эталонное напряжение с источника 10 через переключатель полярности эталонного напряжения 2 поступает на вхоц блока 3, гце по сигналам из блока управления 1 формируются значения начальных и граничных условий, Сигналы с выхоца блока 3 через коммутатор каналов 4 поступают в узловые точки Я-сетки 5. По . сигналам с блока управления 1 с помощью коммутатора 6 и АЦП 7 осуществляется съем решения и зались его в блок памяти 8. Затем по сигналу из блока управления 1 переключатель полярности эталонного напряжения 2 меняет знаки задаваемых на выходе блока 3 напряжений на противоположные. Процесс решения повторяется, но теперь результат измерения снимается со второго выхода АЦП 7 и, суммируясь с результатом, зайисанным в блоке памяти 8, через сумматор 11 записывается 13в блок памяти 12. На этом заканчиваегся первый цикл решения.В следующем цикле по сигналам от бддока управления 1 коммутатор каналов4 соединяет выходы блока 3 с другими узловыми точками сетки 5, а сигнал с выхода сумматора 9, суммируясь в сумматоре 11 со значением, записанным в блоке памяти 12, переписывается на его место, Результат записанный в блок памяти 12 в последнем цикле решения является полным решением задачи.Методы временной дискретизации для решения нестационарных краевых задач требует наличия в каждой узловой точке канала задания начальных и граничных условий. Каждый канал обслуживает несколько граничных узловых точек. Решение производится за несколько циклов, число которых определяется количеством узловых точек, обслуживаемых единым каналом где М -общее число узловых точек; и - число каналов. где О; - частотное решение в каждой узловой точке. Благодаря введенным блокам и связяммежду ними точность решения устройсявом повышается, 5 7329Фор мула изобретения Устройство для решения краевых задач, содержащее источник эталонного напряжения, последовательно соединенные Й-сетку, коммутатор и аналогоцифровой преобразователь, блок управления, одни управляющие выходы которого соединены с первым входом блока задания начальных и граничных условий И и со вторыми входами коммутатора и аналого-цифрового преобразователя соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности решения, в устройство введены переключатель полярности эталонного напряжения, коммутатор каналов, блоки памяти и сумматоры, выход первого из которых подключен к первому входу первого бло. ка памяти, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, втсрой вход которого подключен к выходу второго сумматора, первый вход которс го соединен с выходом второго блока памяти, первый вход которого подключен 13 6к первому выходу аналого-цифрового преобразователя, второй выход которогосоединен со вторым входом второго сумматора, вход К-сетки подключен к выходу коммутатора каналов, первый входкоторого соединен с выходом блока заде.ния начальных и граничных условий,второй вход которого подключен к выходу переключателя полярности эталонного напряжения, первый вход которого соединен с выходом источника эталонногонапряжения, другие управляющие выходыблока управления подключены ко вторымвходам переключателя полярности эталонного напряжения, коммутатора каналов первого и второго блоков памятии третьему входу первого сумматора,выход первого блока памяти является.выходом устройства,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР% 397926, кл. Я 06 Я 7/40, 1971.2. Авторское свидетельство СССР .М 185587, кл. (л 06 6 7/48, 1965,1739/39 Тираж 751 ЦНИИПИ Государственного к по делам изобретений и о 113035 Москва, Ж, Ра