Устройство для изменения масштабов в аналоговых вычислительных машинах

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ав 4 6 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИЯ Ы, ЙМЙЛЩ 14 онтов о СССР974,СССР1974,стройствбов для ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯМАСШТАБОВ В АНАЛОГОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИНАХ, содержащее операционный усилитель, выход которого являет.ся выходом устройства и соединенс входами блока установки начальныхусловий, выходами подключенного квходу операционного усилителя, иблоков фиксации верхней и нижнейграниц диапазона интегрирования,выходы которых подключены к управ; .ляющим входам блока установки начальных условий, и интегрирующий конденсатор, включенный между входом ивыходом операционного усилителя,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью упрощения устройства безснижения точности, в него введенып цифроуправляемых сопротивлений,и регистров сдвига, и блоков заданияначального кода, задатчики верхнейи нижней границ диапазона интегрирования и 2 и элементов ИЛИ, причемцифроуправляемые сопротивления включены между соответствующим входомустройства для изменения масштабови входом операционного усилителя,управляющие входы каждого цифроуправляемого сопротивления подключейы к разрядным выходам соответствующего регистра сдвига, соединенного установочными входами с выходами соответствующего блока задания начального кода, входы сдвигавлево и вправо кажцого регистра сдвига подключены к выходу соответствующего элемента ИЛИ, первые входы кото.рых соединены соответственно с задатчиками нижней и верхней границдиапазона, а вторые входы подключенык выходам блоков Фиксации верхнейи нижней границ диапазона интегриро.вания, Изобретение относится к вычисгительной технике и может быть применено в аналоговых вычислительных,машинах (АВМ) для решения системлинейных однородных и неоднородныхдифференциальных уравнений.Цель изобретения - упрощениеустройства без снижения точности,На чертеже представлена схемаустройства для изменения масштабовв АВМ,Устройство содержит операционный усилитель 1 с интегрирующим конденсатором 2 в цепи обратной связи, блоки Фиксации нижней 3 и верхней 4 границы диапазона интегрирования, цифроуправляемые сопротивления 5, подключенные к входу операционного усилителя 1, регистр 6 сдвига, сое-. диненный с управляющими входами цифроуправляемого сопротивления 5, элементы ИЛИ 7, первые входы которых соединены с выходами блоков фиксапди нижней 3 и верхней 4 границы диапазона интегрирования, а вторые входы подключены к задатчикам 8 верхней и нижней границ диапазона, блок 9 задания начального кода и , блок 10 установ:си начальных условий, Операциоцный усилитель 1 с конденсатором 2 в цепи обратной связи образуют интегратор, Блок 10 установки начальных условий содержит первый конденсатор 11, один вывод котоого через ограничивающий ток заряда резистор 12 соединен с выходом операционного усилителя 1 и через нормально замкнутые контакты первого реле 13 соединен с вторым выводом этого же конденсатора. Второй вывод первого конденсатора 11 через нормально разомкнутые контакты первого реле 13 соединен с входом операционного усилителя 1. Один вывод второго конденсатора 14 через нормально замкнутые контакты второго реле 15 соединен с вьпсодом инвертора16, вход, которого соединен с выходом операционного усилителя 1, а через нормально разомкнутые контакты с входом опреационного усилителя другбй вывод второго конденсатора 14 через ограничивающий ток разряда резистор 17 соединен с шиной нулевого потенциала, обмотка 18 второго реле. соединена с выходом блока Фиксации нижней границы 3, а обмотка 19 первого реле - с выходом блока(компаратор) двух напряжении, одноиз которых является значением границы диапазона, другое - значением фпеременной. Блок 9 задания начального кода реализован в виде клавишного регистра. Начальный код регистра сдвига 6 можно заносить и с цифровой вычислительной машины через соответствующий коммутатор, В качестве задатчиков 8 нижней и верхней границ диапазона интегрирования используются соответствующие выходы блоков Фиксации нижней 3 и верхней 4 границ диапазона таких же устройств для изменения масштабов в аналоговых вычислительных машинах,Устройство работает следующим образом.Пусть необходимо решить систему линейных дифференциальных уравнений 1 О 15 20 Х:Ф 1 Х +Р 1 Х Ф."1 с 1 . Х 1."сх 1 О Хо 1 1 111 1 " 1 Х 2 с Х+ ХХ+С ХХ =сХ Х + сА, Х с., Х + сз. Х 111 12 1а О 30 Х =С 1 Х +Х Х Сх,Х + .с 1 Х П О 1 1 пг 1" 111 " и В исходном состоянии значения коэффициентов а устанавливаются на цифроуправляемьх сопротивлениях 5 через регистры 6 с помощью блоков 9 задания начального кода, После начала интегрирования и при достижении переменной Х, напряжения нижней границы диапазона блок 10 установки начальных условий увеличивает напряжение на конденсаторе 2 в два раза, а блок 3 фиксации нижней границы через элементы ИЛИ 7 вырабатывает импульс О , которыи сдвигает влево коды на регистрах 6 сдвига, соединенных с циф;оуправляемыми сопротивлениями 5, являющимися входами интегратора. При этом коэффициенты с 1, , с 1 , , а; увеличи 11ваются в два раза. Одновременно с этим импульс О; через соответствуюнщие элементы ИЛИ 7 поступит на вины сдвига вправо регистров сдвига б, соединенных с цифроуправляемыми сопротивлениями 5, входы которых соединены согласно решаемому уравнению с выходом интегратора. Это вызовет 35 40 45 50 55 95361 2фиксации верхней границы 4. В качест-.ве блока Фиксации нижней границы 3и блока фиксации верхней границы 4используется устройство сравненияуменьшение коэффициентов аа 2, "ав два разаПолученная новая системауравненийх =а х +а х -а, Х.а х1",12 2 2 1 1 " 1 о их а х+а х+, - а .ха х12гг 2"21- 2 л"1 6111 Я 22+" г 11" а 1 п х:а х +а х +ф-а, х,+фа хР о 2 " 2 о 1 1 м с 1 эквивалентна системе (1), а масштаб переменной х; увеличился в два раза. При достижении переменной х; верхней границы диапазона блок 10 установки начальных условий интегратора уменьшает напряжение на конденсаторе интегратора в два раза,а блок фиксации верхней границы диапазона 4 через.элементы ИЛИ 7 вырабатывает импульс й;, который сдвигает впраНво коды на регистрах 6, соединенных, с цифроуправляемыми сопротивлениями 5, являющимися входами интегратора, При этом коэффициент а 1, , а 1 уменьшаются в два раза. Одновременно с этим импульс О ", через соответствующие элементы ШШ 7 поступаетна шины сдвига влево регистровсдвига 6, соединенных с цифроуправляемыми сопротивлениями 5, входыкоторых соединены согласно уравнениюс соответствующим входом х, , Этовызывает увеличение коэффициентовОь; в два раза. В резуль Отате система уравнений (1) преобразуется к видух 1=а 11 х,+О 2 х++2 а.х - . х1 2 " 111" 1 о Ох 2=а 2,Х+а х +2 а .Х,+.+а х111 с. 12 2 " 2 111" 2 1 я лх;=-ах +та. х 2-а. х.-а х Х"ах,+а х 22 а х ф+а х д о11 2 " о 1 " ви д20 Система уравнений (3) также эквивалентна системе (1), а масштаб пере.менной х, уменьшился в два раза.При переходе переменной в другиеподдиапазоны процесс изменения мас штабов повторяется.1195361 Составитель С.Беланактор Л,Пчелинская Техред ЛЛартяшова Корректор Х,Максимишин Филиал ППП "Патент Ужгород роектна каз 7416(5 ч ВНИИПИ Государств по делам изобрет 113035, Москва, Б