Аналоговое устройство для решения уравнений математической физики гиперболического типа

Номер патента: 785876

Авторы: Гутенмахер, Фрид

ZIP архив

Текст

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Сфциапистическик Республик(22) Заявлено 04. 01. 79 (21) 2707894/18-24с присоединением заявки Мо -(51) М, Кл.з С Об 6 7/40 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Л.И.Гутенмахер и А.В.Фрид Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(54) АНАЛОГОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ГИПЕРБОЛИЧЕСКОГО ТИПА Изобретение относится к ооластианалоговой вычислительной техникии может быть использовано для решения уравнений математической Физикигиперболического типа.Известно устройство для решениязадач математической Физики, содержащее реэистивную сетку, в которомуравнения гиперболического типа решаются с использованием дискретногопредставления времени Я ,Однако это устройство имеет низкое быстродействие,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяаналоговое вычислительное устройство2, содержащее НС-сетку, дополнительные конденсаторы с отрицательнымисопротивлением и конденсаторы с отрицательной емкостью по числу узловйС-сетки, причем конденсаторы соединены последовательно и включены между соответствующими узлами КС-сеткии шиной нулевого потенциала, а резисторы с отрицательным сопротивлениемвключены параллельно соответствующимдополнительным конденсаторам.Недостатком устройства являетсяотсутствие общего зажима у конденсаторов с отрицательной емкостью. При этом источники питания активных элементов, используемых дляреализации отрицательных емкостей,должны быть автономными (гальвани чески развязанными), что приводитк усложнению устройства.Целью изобретения является упрощение устройства.Эта цель достигается тем, что в 10 устройство, содержащее ЛС-сетку иконденсаторы. с отрицательной.емкостью по числу узлов НС-сетки, в котором один выход каждого конденсаторас отрицательной емкостью подключен 15 к соответствующему узлу ВС-сетки,а второй выход - к шине нулевогопотенциала, введены блоки выделениявторой производной по числу узловйС-сетки. Вход каждого блока выделе ния второй производной подключен ксоответствующему узлу ВС-сетки, авыход - к шине нулевого потенциала. На чертеже представлена схема ус 25 тройства. Устройство содержит РС-сетку, конденсаторы 2 с отрицательной емкостью и блоки 3 выделения второй производУстройство работает следующим образом.Напряжение У узловой точки ВСсетки 1 по отношению к шине нулевого потенциала удовлетворяет уравнеию,Зх х дх % 3 дч Ж "едг.эо . ао (1)- в - -б 0=1-Сд 1 д 1.где А,Й ,А,Ф,4 - коэФФициентыопределяющиеся параметрамирезисторов и конденсаторовВС-сетки 1;время;х,Ъ, - пространственные координаты;С - абсолютная величина конденсатора 2;1 - ток, вытекающий из узлаВС-сетка через блоки 3.Связь между изображениями Д(р),О(Р) по Лапласу токаи напряжения . О соответственно устанавливается законом Ома в операторнойФормеЭ(а=ч(р) ОФ),ф ,у(р) :рр- операторная проводимость блока 3,Р - комплексная частота;О - коэФФициент лропорцйональностиОтсюда Переходя в выражении (2) от изображений к оригиналам найдем:ао1(.):о-Подставим выражение (3) в выражение (1)эх дхах ЗЗ "а аэкао ао (а)-д ,-(-с) , (ТелеграФное уравнение (4) является наиболее общим однородным уравнением математической Физики гиперболического типа.Для решения неоднородных уравнения и автоматизации ввода-вывода,инФормации предлагаемое устройствоаналогично прототипу может быть включено в состав гибридной вычислитель-.ной машины, содержащей блоки источников тока, граничных условий иуправления, циФровое вычислительноеустройство, коммутатор, аналого-циФровые и циФроаналоговые преобразователи.Конденсаторы 2 и блоки выделениявторой производной 3 в предлагаемом устройстве выполнены на основеактивных элементов (операционныхусилителей, преобразователей импедансов и т,п.) и пассивных ВС-цепей по известным схемам;Так как все блоки выделения второй производной 3 и все конденсаторы 2 с отрицательной емкостью однимзажимом соединены с шиной нулевогопотенциала, то все .источники питания 26 активных элементов имеют общую точку, что позволяет упростить устройство.Формула изобретенияАналоговое устройство для. решения уравнений математической Физики гиперболического типа, содержащееВС-сетку и конденсаторы с отрицательной емкостью по числу узлов ВС-сетки,один выход каждого конденсатора сотрицательной емкостью подключен ксоответствующему узлу ВС-сетки, авторой выход - к шине нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит блоки выделениявторой производной по числу узловВС-сетки, вход каждого блока выде ления второй производной подключенк соответствующему узлу ВС-сетки,а выход - к шине нулевого потенциала.45 Источники .информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 397926, кл.О 06 6 7/40, 1971.2. Авторское свидетельство СССР5 О по заявке Е 2519170/18-24 (111202)кл,С 06 С 7/40, 13.06.78 (прототип)785876 аз .8846/53 Тираж 751 Подпис ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5

Смотреть

Заявка

2707894, 04.01.1979

ОДЕССКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ГУТЕНМАХЕР ЛЕВ ИЗРАЙЛЕВИЧ, ФРИД АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06G 7/40

Метки: аналоговое, гиперболического, математической, решения, типа, уравнений, физики

Опубликовано: 07.12.1980

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-785876-analogovoe-ustrojjstvo-dlya-resheniya-uravnenijj-matematicheskojj-fiziki-giperbolicheskogo-tipa.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Аналоговое устройство для решения уравнений математической физики гиперболического типа</a>

Похожие патенты