Устройство для изменения масштабов

ен Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик 736 ЗОБ РЕТЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТ) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 22.04.77 (21) 2478964/18-24 (51) М. КЛ, с присоединением заявки РЙГвсударстввнный каинтет СССР23)Приоритет Опубликовано 25.05,80. Бюллетень19 Дата опубликования описания 26,05 ао делаи нзобретенин и отнрытий.80 Г, И, ГрездовиТ. К. Фипиппе Авторы зобретен тут электродинамики АН нской ССР(54) УСТРОЙСТ ЗМЕНЕНИЯ МАСШТАБОВ фор- мас- уси 20 ого Изобретение относится к вычиспитепьной технике и может быть использовано при решении на аналоговых эпектронных вычислительных машинах систем однородных дифференциал ьных уравнений.Известны устройства автоматического 5 масштабирования, содержащие блоки, анапизирующие в цифровой форме исходные дифференциальные уравнения и рассчитывающие максимальное значение соответствующих переменных по приближенным решениям 11Недостаток этого устройства его спож. ность, так как оно имеет в своем соста 15 ве цифровую машину, а точность вычиспения масштабных коэффициентов невысокая,Известно аналоговое вычиспитепьное устройство дпя вычисления масштабного коЪффициейта, при масштабных преобразованиях. Вычйспение масштабного коэффи циента осуществляет бпок, который сод жит схему, устанавпивающую величину каждого из коэффициентов анапизируем уравнения, функциональный генератор,мирующий логарифмическую величинуштабного коэффициента, операционныйпитепь, сравнивающий усилитель 2)Недостаток такого устройства - сложно:ть схемы,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности явпяется устройство дпя непрерывного изменения масштабов, содержащее решающие канапы, каждый из которых состоит из сумматора,первый вход которого соединен с источником входного сигнапа, выход сумматора через интегратор подкпючен к первому входу умножитепя, выход которогосоединен со вторым входом сумматора,и обрабатывающий усилитель, выход которого подключен ко вторым входам умножителей решающих каналов 131Известное устройство моделирует такую систему дифференциальных уравнений,решение которой имеет постоянную длину и представляет решение исходной задачи с переменным масштабом.3 736 1Однако устройство моделирует систему дифференциальных уравнений, решениеегкоторой задается длиной вектора ч исохраняется неизменным в процессе ре. шения задачи. При атом сами перемен 5ные зависят от того, в какой областикуба находится решение, Если оно находится на диагонапи куба, то переменные в двухмерном случае главны, =,в трехмерЗ 2ном- - , в 11 -мерном --т,е, происходит 10неполное использование шкалы машины.Цель изобретения - повышение точности решения.Ъ" 3Указанная цель достигаетсятем,что в устройство введен блок выдепения 15канапа максимальных по модупю сигналов, а в каждый решаюший канап введенкпюч, вход которого подкпючен к выходусумматора, управляющий вход ключа соединен с соответствующим выходом блока 20выделения максимапьных по модулю сигнапов, входы которого соединены с выходами интеграторов решающих канадов,а выкоды ключей решающих каналов подключены ко входу отрабатывающего усипителя.На фиг. 1 приведена схема устройства дпя изменения масштаба; на фиг. 2 схема блока выделения какала максимальных по модулю сигнапов. 30Устройство содержит 11 решающих канапов 1, каждый из которых состоит иэсумматора 2, выход которого соединен синтегратором 3, умножитепь 4, один вхоркоторого соединен с выходом интегратог.ра 3, второй вход - с выходом отрабаты-ваюшего усилителя 5, а выход умножитепя 4 подключен ко второму входу сумматора 2, вход обрабатываюшего усилителя подключен к выходам кпючей 6, управляющие входы которых связаны с выходами блока 7 выделения канала максимапьных по модупю сигналов, входы которого соединены с выходами интеграторов 3,Блок 7 выделения канапа максимапь 45ных по модулю сигналов состоит иэ бпока 8 выделения максимальной вепичиныпеременной, блока 9 компараторов и бпока ЬО кпючей. Бпок 7 имеет 2 П входов(;Н -количество переменных) и 2 И выходов и указывает канал, где переменнаяймеет максимапьную вепичину.Устройство синтезирует модель, решение которой описывается поверхностьюкуба с заданной дпиной ребра.55Для системы однородных дифференциапьных уравненийХ=АЮХ=МОХИ) (2) Масштабный множитель м ) выбирается так, чтобы переменные 5 удовлетворяли ограничению ваХЧ;==у=сод (3)м . (4) Исключив переменные Ж из дифференциапьного уравнения (1) придем к уравнению ич МЮ.ч, переменные,Ф в котором определяются из новых соотношений, определяемых ограничением (3).Уравнения дпя масштабов Ь 1 попучают спедующим образом.При изменении переменныхпо поверхности куба они могут пробегать ребра, грани и вершины. Когда переменная находится на грани, то только одна из переменных имеет величину-м = Р на ребре несколько переменных достигают такого значения. Неизменной вепичиной в общем спучае нахождения на грани ипи ребре или в вершине являетсячм В соответствии с атим выражением равной нулю должна быть производная суммы или-"В.ф.Р Хгде .иЭ - переменная и ее производная,достигающая значения у,11 - порядок ребра.Таким образом, система уравнений для определения переменных имеет видд у+ рч е )й=д в Чм 15 М 1 м 1=ОУстройство дпя изменения масштабов работает следующим образом.Входом устройства является одиниэ входов сумматора 2, на другой вход сумматора подается сигнал с выхода умн жителя 3. Сигнал с выхода сумматора 2 поступает на вход соответствующего интегратора 3. Сигнал с выхода интегратора 3 поступает на вход блоке 7 выдепения максимапьных по модулю сигнапов который вырабатывает сигнал вкпючения ключа 6 того канала, где модуль переменной является самым бопьшим, через ключ 6 сигнал с выхода сумматора 2 поступает на вход отрабатывающего усилителя 5. Таким образом, максимальная5 7361по модулю переменная дифференциальногочоаанения имеет постоянную величину, ко,торая задается в начальный момент времени и затем сохраняется неизменной впроцессе решения задачи,Устройство экспериментально испытывалось при решении различных задач нааналоговых ЭВМ. Устройство работаетс дифференциальными уравнениями, имеющими положительные, отрицательные 10и комплексные характеристические числа,Решаемая задача может иметь неконтролируемые коэффициенты, изменяемые произвольно во времени,.Использование изобретения позволяет 15решать различные задачи на ЭВМ по более простой схеме и получить более высокую точность решения,Формула изобретения.Устройство для изменения масштабов, 20содержащее решающие каналы, каждый изкоторых состоит из сумматора, первыйвход которого соединен с источником входного сигнала, выход сумматора через интегратор подключен к первому входу умножителя, выход которого соединен со 18 6вторым входом сумматора, и отрабатывающий усилитель, выход которого подключен ко вторым входам умножителей решающих каналов, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью повышения точности решения, устройство содержит блок выделения канала максимальных по модулюсигналов, а в каждый решающий каналвведен ключ, вход которого подключен квыходу сумматора, управляющий вход ключа соединен с соответствующим выходомблока выделения канала максимальных помодулю сигналов, входы которого соединены с выходами интеграторов решающихканалов, а выходы ключей решающих каналов подключены ко входу отрабатывающегэусилителя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США , 3778607,кл. 235-183, 1973.2. Заявка. Японии % 49-19341,кл. 97(8) С 2, 19743, Авторское свидетельство СССР736118 Редак Тираж 751 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113038, Москва, Ж-ЗБ, Раушская саб., д. 4 Заказ 2277/7 иан ППП фПатеитф, г. Ужгород, ул, Проектна Составитель С, БеласМотыль Техред Н, Ковалева Корректор Т. Скворцом