Устройство для моделирования систем дифференциальных уравнений

Ъ.1, Я аатев - Н=М,Е т 481041 О П ИО"АИЗОБРЕТЕН ЙЯ Союз Советских Сот)иалттт.тических Респуолин(22) За 51 ЛСНО 1,04.73 (21) 1 т 03820 18-24 51),51. Кл. Ст 06 о 7:34 С ИРИСОСДСС) ЗРт 1Государственный комитетСовета Министров СССРпо делам изооретениин открытий 32) 11 риорпо г 01 х бгикоЯО 10.08.75. 1)юс, ь, 30 т,т.)1 ,т РК 81,333,088,8) Дата оиублико 121 я оиисая 2.01.76 72) Авторы ИЗООРЕТЕИИ 51 В. И. Моржов и 1 О. М, Харазишвили(71) Заявитель Киевский Ордеиа Трудового КрасОГО Зиаттсии иистит) т иижсиерОВ гражданской авиации(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОЬАНИЯ СИСТЕМ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВ Н ЕН ИЙИзобрстсше относится к области вычшлительной тсхиики и может быть применено для моделирования систем иегииейиых обыкиовенных дифференциальных урависиий, содержащих произвольные фукции мио: их псрсмеииых, треоующих решения в реальном масштабе времени и оперативиой смены козффицие;1- тов и ие;ииейиых функций, иапримср, Б авиа- циоииых и космических трспажсрах и имитаторах,ИЗВЕСТНО ) СтРОйСТВО ДЛЯ МОДСЛИРОВат и систез 1 иелиисйиых ОоыкиОВсииых 1 иффсрсициальпых уравцси;й, построенное иа базе Вычислительного олока, аиалого-цифрового преобразователя, аалоовых сумматоров;ОлоКОВ УМИОЖСИИ 51, ГИОРИДИЫХ фт ИКЦИОИЯГЫЫХ преобразователей и иитсграторов. Однако известное устроСтво ис позволяет авоматизировать процесс установки и смены козффициситов, начальных условий и ислииейцых функций.В известном устройстве установка и смена козффициситов иачалшЫх условии;исл:1;ейных функций осуществляется оператором ,ВРУтИУО С ПОМОЩЬЮ ПОтСИЦИОМСтРОБ СтаИОВ- ки коэффициситов (апасОговых;Сгиеле иапр 5 жсиР 151), что требует зиачи ГсльОГО Времеви.Б иРс;ЯГ 2 с)О.1 1 ОР 1;1 О.1 Ус ГРОйс Вс,Г 5 х 10 делирОВЯии 51 систсм ислиисЙиых ООБкиО:ш:1:ых диффсрс;1 Яльиых буравтиии, содср)Кац;ИХ ПРОИЗВОЛ Ь:С фупКц;1; ОЛИОЙ т дВуХ РБ Общс:т СЛуЧЯС ) ПСРСМСПИЫХ, Б рс 2 ЛЫОМ )120011 ЯОС БРОЗСИИ С ,СГ 1100 УВСГ 1 ИЧСПИЯ Тот 110.) Ст;1; Оыстродсйстия устройства допол;1;тсль о Введены рс: истр 2:1;.)сса, дешифратор 2;рсст, гиис 11 ка тригеров, 1 ригГср Записи и уирт 1 В 15 СМЫС КЛЮ 1 И, 3 КГ 10 СИИЫС Б ЦсИ ООЭ 1 ТИОЙ СБ 5311 Ка)КЛОГО уеплт ГСЛ 51, упра БГ 15 ющп С БОдЫ 10 1010 сЙ сос,Риис;1. с соотстет югц 1 ми БыхоХО. 0ОРО 1КЛ 0 СП К ВЫХОД ТРИ ГСР 1 32:1 Ис:1, 2 УПРЯБГЯОцпс Входы л:1:сйки 1 ричс;)сБ сосдиисиь с ВЫХОД 231 И;1 С 11:фР 1 ГО) 2 ЯгССС 1,;10,КГОтЕ 1- 1) 11 лъ чсрсз рсг:Стр 11;реса к БыхОдс пи 1),)01)ОГОБ.лтисл.тели.о. о блот 2.112 1 сртсжс ПРсдстаБГс 2 Олок-схс)12 прсдЛЯГ)С.ОГО УС.т)011 СТБЯ.Усройство сосгсст из цифровоо гычисли елного олока 1, спало:о-ифрово:о прсооразо 2 сл , апалогозых ите:раторов 3 1 1 и Олоков )5)Божея 0 - 9. Гибрлии 11)т 1 кцио Гь:ь,й пт)соб)23033 Гсл 1151:11)0.3 О 1 ы 011 фт;К 1;т Од 0,1;,Срс;тсипьтп Б, 1 От;СТ Б ест)5 "х) 2 ало;о: ыи тспл 1;сл 1 Р), цзфро:ть;с )правлясмь:с сорот;Бл.я 11 и 1 .; ц;1);)о-впало:о:10 прсотт 2302 15 сл 1 13:1 т 1. 1 х)Ох1 ОГО, тстройсто сОдсржГ ;бр:11;1 Й 11)г:кциО:1 львы пРсот, т) 23032 Гель дл т БРО:13 Олс 011 1)т кипи 30 дВ) х гс)схсцх, сзст 05 ии Й из 2:1,Оговых( - ) +( ,) цС(с +Ф + - .сВыход мсилитсля 16 сосдисц с о,;1:м из вхо;10 В ОЛ 01 СЯ МХИОЖСИИ 51 9, Ис,7 Р)1 ОЙ БХ 0.1 ЕОТО- )И1)ОГО по,сстс 51 аиагОГ 01300 иаи 55 сс.иис х. Сэ м 31 пр) 51 ЗИЯЧС 11 Чсир)СИИЙ С БЬ Хд 03 5 СИ -лите 51 15 и ОГОкя 3 миожсии 51 9 и; 3 сили Ге)с20 ГОЛ 5 часм зиачсиис фикции / (х, 1) .В предлагаемом устройстве 3 С 7)исэвк) Па)1 ЯЛЫЫХ УСЛОВР ОСУЩССТ 13)151 СТС 51 ЯБТОХс 1 ТИСски с помощью цисррового вычислиСльио.облока и цифро-аналоговых преобразователей26 и 27, подключсишех ко входу задания иячальиых условий интеграторов 3 и 4. )СТЯИОВКЯ и СХСс 1 ИЯЧЯЛЪИЫХ с СЛОВИЙ ОС фЦССТВЛ 51 СТС 5 ВЫДс 1 Сй 1 СОДЯ, СООТ 3 ЕТСТБ 01 ЦСГОв определсииом масштабе иачалыюму з ачсиию завис;Мой псрсмеицой (иачалыыс з;ачсиия зависимых переменных лиоо задаютс за;,1 эяисс, лис)0 иодсчитывяОтс 51 по Оп)эс,сслсииому алгоритму, например, как в случае авиаЦИОИИ 11 Х И КОСМИЧСС 1 ИХ ТРспс 7 ЖСРОБ С ПОХ 0 щыо цифрового вычислитсльцо;о блока 1 хранятся в запоминающем устройстве), иа циф- з,)эоВОЙ ВКОД соответстВУ 101 ЦСГО Циф)эо-с;сг 00130 ГО П 1)С 001 ЭЯЗОВЯТС;151, ис 1 БЫхо;С КОТО)ОГО ио 5 Ы.75 СТС 51 сИ сПООБОЕ ЯПЭЖЕ 111 С, Зс 1)5 тс 10 -Щсс кои;еисато)э В Об)эЯГПОЙ связи ) си,Птс,5.Установка и емеца коэффициситов и исли)псиных фуикций осуществляется автоматчсСКИ С ПОМОЦЬЮ Цпфво 30 ГО ВЬсИСЛ 1 С Ь.С 0Олокя, циф 1)ОБЬх 5 и ра Вл 5 сх 1 ых соп)э О 1 Ч 3спици цифро-;1:Ялоговх преооразоватслсй,С помощью специаль;юй програмх;ы 3 циср- сровом Бь;числитсльиом блоке 1 осущсствляс)ся автоматиичсское масщтабироваш:с, т. с. определение коэфср;циситов передач мс;ь:иихединицы и фикс:.1 эоваииых коэффиц 1, хтов передач по еаж;сому Входу усили)сл, 4 ЭВ предлагаемом устроиствс выходь 1 шрровых управляем:1 х сопротивлсиий 11, 12, 1720, 28 - 31 и цис(ээо-с.1 я,О: Овых и)эсоб;)23032 тслей 13, 11, 1- -2 ч сосдиисы постояи;о совхОДЯЭи, фикс)ОВаииыс коэфсэиписить Пс)эс- )Пдачи которых раппы 1 и 1 О для суммирощихИ И И Т С Г 1 Э с Э М 0 ИИ Х С Л И Т СЛ С) С 0 0 Б С Х"73 С И И О.Цифровой выпел:телыый блок 1 о:с;:пастд,151 кяждОГО мсилитсля, имс 101 цсГО свои 2.71 эсс,набор рассчитаиых фиксированных Оэс ф,- эциситов передач3 зависцмости от количсСТВс 1 В: О.СОБ Д 2 ИИО 0 УСИЛИТЕГ 51) . ГСЛ: БСС1) 1 С С 1 И,11 .С С 1);Е С И 1) 0 с; 1 И Ь С. Е О Э С П)СТ ЫПСРСДс, И, 2:1 00 МсГ 17 СЛ 51С: Ь:И; СДИ; И(десяти), трей СЭ;ый коэсрфиис, Г:срдачи 6с СТЯИЯВЛИВЯССс Ис СОСЭТБСТСТВ 3 ОИ 1 С 31:1 ИС 1)0 ВОЭ 1 и)эс,Вл 5 смсм сои)эоти 3)сипи Вы;ЯОн ЕОДа И 2 СГО ЦпфРОВОЙ БХО:.ВСЛИ ХОТ 5 О 1 ОПИИ Из МКсзсак:ИХ КОЭСгрпЦисит 013 бо)1 ис сдииицы (дсс 51 ти), с цифро иБОГО В :ГгсГС.,Ь 1 ОГО ИгОЕс 1 ИОС . 3 ЬсС. с 1.в рсс сдоьстс гв ющего усь и гсл;2 рсгиср адреса 3-1, сосди ец;ыи с дсц фрагордм ад 1 эеса Зд. В соотВетстВ:1;1 с зап;саииым1 рссох в дси ифраторс адреса возоуждается Одиа сДстВ.ПП 251 13 ыхолп 251 11 ииа, 1 э 231 эс 11 аюЩ 251 заи:Сь едиц:Ць с тр;ггсра записи 37 в выдра;1:ь:и тр:г;ср лиссйк; трГгсров 36. Пара - фазиыс Бьхсэ.сь Бь:срсциого три; сра линейки Г 1)1 Ч Ср)3 , И 1)2:г 5 дт ЕГ 101;1 МИ 3 Я - )С) Б Обрсг; д И С 13 51 3;1 М С:1, 1:11 с.Л; И,:13 М С И и О ЩИ Х ф И К С И Р СЭ. Бапыс соэфсриц:с 7 Ь передаи ь 10 раз, 2 т)эсб)сх 1 с кдэсрс)эц,с 1 ы:1 срсдачи хсиы 1 с С,:ГЦЦ 11СГ;1:;3,1:БСОГС 51, К;К 1 13 ИР ДЫДУ. цСЭ С,с 120 с .д)101 ЦЬЮ с.фро 3 Ых уПЯБГ 1 с ьх сопрог:Б,сипи и цифро-аиало;овых прсддразователси.В связ: с тем, что максималыые зиачеиия з;Б с:мых псрсмс;Пых ис Всегда извсстпы зад 210 тс 51 11 э 1 длжси 10, П 2 п 1 э 5 жсци 112 13 ы - ХО;1 сХ МС:ЛИСЛСЙ ЛИОО ООЛЬ 1 ЦС Д 011 МСТ;13 ЫХ, лидо очень малы. 11 срвое влечет за собой ОсТ 2 ИО.3 3 Яцпць, Бс)ОС - ИИЗЕу 0 ТОЧИОСТЬ ПО лчасмых рсзульЯтдв.УС Г)ОЙСО ИдБ)Л 5)С 1 СЭСУСЦССБ 15 ТЬ с 1 ОМЯ сск)О Оп г,3 Пз,ц 110 мяси 1 таоЬ 1 х коэсэфициептов с цслыо 1;змсисии 51 иап)эяжеиии мясцтсбирусмых ус:л:тслсй в требуемом диапазо с напряжен:й (например, 50 - 100 в), сво;511 УЮС 51 К И 331 С;СИ И Ю .5 а КспмаЛЫ 1 Ых ЗпачСИИ 11 Сп, с 1603, ЗЯБИ; МЫХ ПСРЕМСИЦЫХЭГОСССд; 1:3),СС 115 11;ссЫ 1 Ь:Х тесОБ, СР:леЭОБЯИПЫХ ЕОЭффИЦИСТОВ ПС)ЭС.Дс 1 Ч И КО. ЭСфИЦИСИТО 3 ИС)ЭСД 2 с СЦ 1 ЦС СДИИИЦЫ (СГЯсБ,1 ИВЯСМ 1 Х С ИО 310 ЩЫО МКсЗс 7 ИИЬ.Х 13 ЫИ 10 СХ- ь, с.их средств ), чтд Гдзвд)151 ст Зиа, Гссь,с) пдв 1 сить тО.,Ост: 1)сшясмых у)э;Биспий.1 )э с . 31 с . и 3 0 д 1) е т е и и 51с С 7 ЭОПСТБО:ля МО.СЛПЭО 3 ация СПСТСМ,сисрС.С 31 Ц 1 сЛЬИХ УРсИСИИИ, СО;101)ЖП 1.С ЦИС)- ро:30 Й выПсгПтслыь 11 0;10 Е, 2 ияло 0-циф 1)0 Боп ПРСООРсзовсТСЛЬ О)10 И ММ;ОЖСИ.15, СУл 1- мсторь: иитс. р:.торы, гидр;диь:с фу;кцо- сЛЬ;ЫС ПрСОбрЯЗОБатСЛИ, ПерБЫС БХОдЫ КОГОРи Х Сдел: И С 111 С ЦИ ф)ЭО ВЫ Х БЫ с ИСЛ: ТС,Ь Ь 1 Х ОЛОКО.1, ВТОРЫЕ БХО;1 Ы ПОДКЛЮЧСПЫ К 13 ЬХСЭДс ПСБОГО ИИТСГ 1)с 1 ТО)ЭЯ И КО БХОДМ с 1 ИЛО О-ЦИф.1)030 ГО П 1)СООЭазовс".ТС 151, с 1 БЬХО;Ы ПС)Э 30 ГО 11 брдиоо фуикцио:альцого ирсооразоьагсл чс)эсз ис 1)вый длок мм 1 сжсии, сйсди 1 сииыЙ с 2,1010-Ци 1)1)0:ь)1 прсоора 3013 атсгс."., Пдд 1.)110- чси к первох Входу сумматора, ко второму Входу кото)ОГО подклочс:1 Выход в 101)010 Пбридио:о фуикциоиалы;о: 0 прсобразоватсл, . хд с ссми 2 Гд 01)сВ )01)Ои т 1 с 1 и О, де у)1:105 сс.15 По:1 сл 0 Си к первых Входам пср- БОГО и 3с)РОГО и:. сг)эаО;эа, Выход тэстьсГО ГИО)Э:КОТС) Св":Кц:опссп 7 ЬИОГО ПЭСОС)Э;130132 ТСЛ СРСЗ СТ:3 СРТ" й 1 151 ТЬИ С)гОЕИ с Хпд)КСИИ 5ь) .1 , ь ь,., лс) ЬЬ.1 д д И лд 1 О,К 71"Сп Е Я:1 ЯЛОО-ЦпфРС)БОЭМ ПЭСОПс 30