Устройство для задания граничных условий

ОПИСАН И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЗО 46 ОЗ С о 1 оз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства ЛЪ Заявлено 10.11.1970 ( 1399692(18-24)с присоединением заявки М -ПриоритетСпубликова 11 о 25.Ъ.1971. Бюллетень Лв 17.ЧПК 6 06 сг 7/4 Комитет по дел изобретений и аткрыти при Совете Министров СССР. Марчук, Б. Б. Нестеренко и В, И. Панчишин ститут математики АН Украинской С аявитель НЫХ УСЛОВИЙ СТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ ГР ретение относится к аналоговой вычпсой технике.тны устройства решения дифференх уравнений в частных производных, ующие блоки задания граничных ус- , 11 и 111 рода, как постоянных, так и ных во времени.статком этих устройств является ограе количество задаваемых функциох зависимостей, наличие большого коа сложных функциональных преобраей, громоздкость оборудования, сложбслуживания и настройки.лагаемое устройство отличается тем, елью расширения функциональных возтей устройства, у величения скорости ции граничных условий, а также упроввода программы задания граничных , оно содержит блоки меток кодов, мерядов, меток регистров, выбора раззапрета циркуляции, весов и знаков, к времени, клавишное устройство,и преобразователь набора. Запомиустройство выполнено на магнитной адержки, вход которой через блок упя и преобразователь набора соединен ишным устройством, а также через равления подключен к блоку знаков и есов, выходы каждого из них через зователь и коммутатор набора точек Изоб лительн Извес циальнь использ ловий 1 перемен Недо ниченно нальны личеств зовател ность о Пред что, с ц можнос реализз щения условий ток раз рядов,задатчи счетчик нающее линии з равлени с клав блок уп блоку в преобраподключены к модели, при этом на вход преобразователя подключен блок эталонов; кроме того, один из выходов задачика времени, выполненного на многоустойчивых фазоим пульсных элементах, подключен через усилитель к блокам весов и знаков, а другой - к счетчику, Выходы задатчика времени соединены один с триггером, а другой через блок меток разрядов с генератором, один из выхо дов которого соединен через блок меток регистров и коммутатор регистров с блоком управления и блоком запрета циркуляции и через блок меток регистров также соединен с блоком управления, а другой через блок мс ток кодов также соединен с блоком управления, причем выходы клавишного устройства соединены с усилителем, триггером, блоком запрета у циркуляции и счетчиком, выход которого через олок. мето Одов и блок запре та циркуляции соед 1 шен с блоком управленияи через блок меток кодов также соединен с блоком управления.Блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже, Она содержит запоминаю щее устройство 1, клавишное устройство 2,блок 3 меток кодов, блок 4 меток разрядов, блок 5 меток регистров, генератор 6, блок 7 эталонов, счетчик 8, преобразователь набора 9, триггер 10, коммутатор регистров 11, блок 30 управления 12, блок 13 выбора разряда, блок55 60 65 14 запрета циркуляции, коммутатор 15 набора точек, модель 1 б, преобразователь 17, задатчик 18 времени, усилитель 19, блок 20 весов ц блок 21 знаков.Устройство работает следующим образом.Запоминающее устройство 1 хранит информацию о функциональных зависимостях граничных условий, вводимую с помощью клавишного устройства 2, и представляет собой магнитную линию задержки (МЛЗ), Управление работой МЛЗ осуществляется блоками 3 меток кодов, 4 меток разрядов и 5 меток регистров.Генератор 6 вырабатывает прямоугольные импульсы напряжения необходимой частоты, цз которых блок 3 меток кодов вырабатывает прямоу гольные импульсы напряжения, опрсделяюгцие место во времени в МЛЗ каждсц двоичной единицы, посредством которых выражаются ординаты функций граничных условий и их знаки. Количество отдельных каналов меток кодов зависит от выбора количества дискретных значений ордицаты, на которые рассчитан блок 7 эталонов.Блок 4 меток разрядов по отдельным каналам вырабатывает прямоугольные импульсы напряжения, которые определяют во времени В МЛЗ есто каждого разряда Всех ф 5 цкцци граничных условий. Количество каналов равно количеству временных интервалов, ца которые разделяют функциональные зависимости.Блок 5 меток реп 1 стров по отдельным каналам вырабатывает прямоугольные импульсы напряжения, определяюгцие место значений каждой функции граничных условий во времени в МЛЗ в каждом разряде. Количество каналов соответствует количеству регистров запомина 1 сщсго устройства 1 и равно максимальному количеству точек среды, в которые можно одновременно подавать независимые граничные условия.Руководствуясь вышеуказанным, расчет емкости запоминающего устройства 1, необходимой для конкретного устройства, производят следу 1 сщим образом: Л = - и т с,где и - суммарное количество каналов импульсов кодов и знака; и - количество каналов разрядов; с - количество регистров запоминающего устройства 1. Длина МЛЗ, я следовательно, и емкость памяти запоминающего устройства 1, огряццчецд допустимым отношением сигнал/помеха. Если необходимая емкость памяти запоминающего устройства такова, что одна МЛЗ не удовлетворяет этому требованию, то используется несколько МЛЗ.Перед набором граничных условий сигналом с клавишного устройства 2 счетчик 8 и преобразователь набора 9 устанавливаются в исходные состояния, а триггер 10 - в положение запрета измерения времени. Коммутатором регистров 11 присоединяют к блоку управления 2 определенный канал метки регистра. Этим выбирают регистр запохшаю 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 щего устройства 1, в который будет набрана данная функция граничного условия.Набор всей функциональной зависи.;1 сстц производится клавишнь 1 м устройством 2 поразрядно, начиная с начального временного интервала. Набор значения величины функции в данном интервале производится также поразрядно в десятичном коде. Набор знака осуществляется соответствующей клавишей. Так как величина функции может выражаться многоразрядным десятичным числом, д клавишное усгройство 2 является десятиклавишцым, то набранное число запоминается в преобразователе набора 9, который после набора величины функции с соответствующим знаком по команде с клавишного устройства преобразует это число в код, удобный для хсацеция в запоминающем устройстве 1. Одновременно с клавишного устройства поступает сигнал ца счетчик 8, который представляет собой десятичный счетчик импульсов. Выбор числа разрядов этого счетчика зависит от выбора количестВя дискретных значений, ца которое мы разбираем функции грацичных условий, Этот сипгал устанавливает счетчик 8 В состояние рязрсшсцця записи В первый разряд. Блок 13 выбора разряда представляет собой схемы совпадения меток разрядов и потенциалов счет шка 8. Выбрашгая метка разряда поступает ца схему совцадсцц блока управления 12, ца которую, кроме того, ИО- ступаот метки регистра с коммутатора регистров 11, потенциалы с преобразователя набора 9 ц сигналы с блока 3 меток колов. Таки Образо.;1, црОцзводится Выбор места и информации для записи в МЛЗ. На время записи с ОС 1011 Я 14 запрстд циркуляции, предстаВ - ляющего собой схему совпадения сигналов, с коммутатора регистров 11, с блока 13 выбора разряда и с клавишного устройства 2 поступает потенциал, запрещающий с помощьгс блока управлс:шя 12 циркуляцию информации в МЛЗ в том разряде и в том регистре, куда происходит запись. После окончания записи введенная информация циркулирует з МЛЗ через блок управления 12. При этом используется схема совпадения сигналов с блока 3 меток колов и сигналов с запоминающего мсгройст;3 ЯГ 1 ерсд набором следующего разряда преобразователь цабора 9 сигналом с клавишного устройства 2 )стяцдвлчвается в исходцос соСТ 051 Ц И С. Дальнейшая работа устройства при наборе аналогична описанной выше. Исключение составляет счетчик 8, который при каждом вводе устанавливается в состояние разрешения записи в соответствующий разряд. После на. бора всех зцачсций функции счетчик 8 уста. цавливается в исходное состояние.Набор очередной фуцкц 1 опальной зависимости граничных условий осуществляется в другой регистр в зависимости от положения коммутатора регистров 11.После набора всех функций граничных условий ксммутдтором 15 набора точек подключают соответствующие точки модели 1 б к соответствующим выходам преобразователя 17, т. е. залают В определенные точки определенные граничные условия. На задатчике 18 времени выстдвля:ат время отработки каждого разряда в отдсльности. Задатчик времени представляет собой многопрограммный счетчик с предустановкой, выполненный на много- устойчивых фазоимпульсных элементах. Таким образом, устройство готово для работы в режиме выдачи граничных условий.С клавишного устройства 2 подают сигналы на усилитель 19, на счетчик 8 и на триггер 10. Усилитсль 19 устанавливает элементы блокоВ весов 20 и знаков 21 в исходные состояния. Счетчик 8 устанавливается в состояние разрешения выдачи первых разрядов и в дальнейшем работает в режиме управления последовательностью выдачи разрядов.Триггер 10 с приходам импульса разрешает поступление сигнала первого разряда с блока 4 меток разрядов на счетный вход задатчика 18 времени, т. е. начинается отсчет времени отработки первого разряда.В блоке 18 выбора разряда сигналы со счетчика 8 и с блока 4 меток разрядов вырабатывают сигнал выбора разряда запоминающего устройства 1.В зависимости от информации выбрагшого разряда соответствующие метки кодов через блок управления 12 устанавливают в определенное состояние элементы блоков знаков 21 и весов 20. Состояние элементов определяет величины напряжений и токов, соответствующих значениям граничных условий, которые с выходов блоков 7 эталонов через коммутатор 15 набора точек поступают на модель 1 б.Время задания величины граничных условий, соответствующих информации в первых разрядах всех регистров, установлено на счетчике задатчика 18 времени в дополнительном коде. После заполнения этого счетчика сигналами с блока 4 меток разрядов импульс с зазатчика 18 времени отпирает усилитель 19 и переводит счетчик 8 в состояние разрешения выдачи второго разряда. Усилитель 19 устанавливает элементы блоков знаков 21 и весов 20 в исходные состояния, После выдачи всех разрядов счетчик 8 устанавливается в исходное состояние. Так как информация в запомц 5 1 О 15 20 25 зо 35 о 45 50 ндющсм устройстве 1 сохраняется, возможно мцогокрапюс повторегше цшла задания граниИых условий по команде с клавишного устройства 2. Предмет изобретения Устройство для задания граничных условий при решсциц дифференциальных уравнений в частных производных методом моделирования, содержащее запоминающее устройство, генератор, блок эталонов, трцггсры, 1,0 ммутатары, блок управления, преобразователь ц усилители, от,гига ощесся тем, что, с целью расширения фуцкц 1:опальных возможностей устройства, увслцчегцш скорости реализации граничных условий, д также упрощения ввода программы задания граничных условий, оно содержит б,Окц хсток кодо, меток разр 11 ДОВ, меток ре. петров, выбора разрядоь, здпрстд циркуляции, весов и знаков, задатшк времени, клавишное устройство, счетчик ц преобразователь набора, причем В цсм запоминающее устройство выполнено ца мдпштцой линии задержки, Вход Отарой срез блок управленц 1 и преобразователь цдборд сосдццсц с клдвцшмстра 1 ством, д также чсрсз блок мпрдвлсцця подклгогец и блоку знаков ц блоку Ве. сОВ, Выходы каждого ИЗ ццх чсрсз преобразователь ц коммутатор набора гочск подключены к мо;слц, прц этом ца Вход преобразователя подключен блок эталонов; кроме того, один из Выходов задатчцка времени, Выполненного цд многоустойцвых фдзоцмпульсцых элементах, подключен :срез усцлцтсль к блока Весов и Зцдкав, д друго - к счетц 1 ку, д а выходы здддт:гика Времени соедццсцы одн с триггером. д другой через блок меток разрядов с генератором, однц цз выходов которого соединен черсз блан, сток рсгцстров коммтатор регистров с блокам цр 1 влсцця ц блоком здппетд ццркулягИц ц Срез блок .;сток регистров тдкжс сасДццсц с блокам хггрдВлецця, д др,Ой Срез ОЛ 01. меток кодов также сосдц;Сц с блоком управления, причем Выходы клавишного устройства соединены с усцлцтслем, триггером, блоком здпрстд циркуляции и сСт 1 цкам, ВВ 1 хад которого через блок Сток кодов ц бс 10 к здпрстд тркул 11 гИц соединен с блокам упрдвлсцця ц чсрсз блок метан кодов т 2 кже сОсдццсц с блОком упр 11 В- ленц я.304603Сосгдпигсдн Е, В, ТимохинаРгпрдктор Б. С. Нднкинд ,рс; А. А. Камьгнниковд Корр кг.р Т. А. Китаева Згкд: 185,) Ид,г, Л. 74 Т прахи 475 Полнснос НИИПИ Комгога по полам идггврсгс;и открыми прС дсгс .Ьписров СССР ЧоскпдК - ,5. Рдискд 5 иг), . 4 5пгрдгия, пр Сдпунося, 2