Устройство для решения бигармоническихуравнений

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтоких

Социалистичвоких

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 19.XI I.1966 (№ 1120261/26-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 02.Xll.1967. Бюллетень №24

Дата опубликования описания 31.1.1968

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

Э. С. Козлов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ БИГАРМОНИЧЕСКИХ

УРАВНЕНИЙ

В вычислительной технике известны устройства для решения бигармонических уравнений, содержащие основную и вспомогательную сетки сопротивлений, узловые точки которых связаны через токостабилизирующие элементы, усилители, блок задания граничных условий, выходы которых соединены с граничными узловыми точками основной сетки, автоматический измерительный блок, выход которого через коммутатор узловых точек соединен с узлами основной сетки, и устройство управления измерительным блоком.

Предложенное устройство отличается тем, что содержит сравнивающее устройство, коммутаторы входов и выхода сравнивающего устройства, блок задания программы и запоминающие конденсаторы. Причем коммутаторы входов сравнивающего устройства соединены с граничными узловыми точками основной сетки и с выходами блока задания программы соответственно, выходной коммутатор сравнивающего устройства — с запоминающими конденсаторами, связанными через усилители с граничными узловыми точками вспомогательной сетки. Общая точка соединения всех запоминающих конденсаторов связана с суммирующим резистором и через усилитель со входом устройства управления измерительным блоком, На чертеже приведено описываемое устройство.

Оно содержит основную 1 и вспомогательную 2 сетки сопротивлений, стабилизаторы 8 тока, устройство 4 для задания граничных условии второго рода, устройство 5 для задания программы, сравнивающее устройство 6, коммутаторы 7 входов сравнивающего устройства, коммутаторы 8 выхода сравнивающего

1» устройства, усилители 9, запоминающие конденсаторы 10, суммирующий резистор 11, усилитель-формирователь 12, блок 18 управления автоматическим измерительным устройством, автоматическое измерительное устрой15 ство 14 и коммутатор 15 узловых точек.

Соответствующие узловые точки сеток 1 и

2 соединены между собой через стабилизаторы 8 тока, причем входы стабилизаторов тока подключены к узлам вспомогательной сет20 ки, а выходы — к соответствующим узлам основной сетки. Сопротивления обеих сеток берутся равными или близкими. Число стабилизаторов тока равно общему числу узловых точек сетки 1 или 2.

25 Граничные узловые точки сетки 1 одновременно соединены с устройством 4 и с одним из коммутаторов 7 входов сравнивающего устройства 6, другой вход которого соединен через вторую группу коммутатора 7 с устройст30 вом 5 для задания программы.

206126

Выход сравнивающего устройства б через коммутатор 8 подключается ко входам усилителей 9, имеющих запоминающие конденсаторы 10. Выходы усилителей соединены с граничными точками вспомогательной сетки. Число запоминающих усилителей и емкостей равно числу граничных точек сетки 2, Вторые обкладки конденсаторов 10 соединены вместе и подключены, к нулю схемы модели через суммирующий резистор 11. Точка соединения конденсаторов 10 и резистора 11 подключена ко входу усилителя-формирователя 12, выход которого соединен с блоком

И управления автоматическим измерительным устройством. Он соединен со входом управления автоматического измерительного устройства 14, подключаемого поочередно ко всем узловым точкам сетки 1 с помощью коммутатора 15 узловых точек.

Схема работает следующим образом.

Перед началом решения на выходах запоминающих усилителей 9 и в узлах вспомогательной сетки 2 присутствуют произвольные потенциалы (например нулевые). На основной сетке устанавливаются некоторые потенциалы под действием заданных известных граничных условий второго рода от устройства для задания граничных условий.

В некотором положении коммутатора 7, принятом за исходное, на вход сравнивающего устройства б поступает известное напряжение граничных условий первого рода от программного устройства 5, а на другой вход— напряжение граничной узловой точки сетки 1.

Благодаря этому на выходе сравнивающего устройства б появляется усиленная разность этих напряжений, которая через коммутатор

8 поступает на вход усилителя 9 и заряжает конденсатор 10.

При больших разностях напряжений на входах сравнивающего устройства могут в начале интеративного процесса иметь место нелинейные искажения и ограничения выходного напряжения, которые, однако, не влияют на точность получаемого решения, а лишь увеличивают общее число итераций.

На выходе конденсатора 10 входное напряжение повторяется и удерживается практически неизменно в течение времени, необходимого для обхода сравнивающим устройством поочередно всех граничных точек сеток. В узловой точке сетки 2, соответствующей точке, в которую подключен вход сравнивающего устройства, устанавливается таким образом напряжение противоположной полярности относительно сетки 1 величиной, превышающей необходимую. Аналогичные процессы происходят при обходе остальных граничных точек сетки, после чего на всех точках устанавливаются некоторые новые значения напряжений. При возвращении сравнивающего устройства в исходную точку на сетке 1 (т. е. после совершения первого полного цикла обхода) оказывается, что ее потенциал отклонился в противоположную сторону от первоначального отклонения (произошла перекомпенсация).

После нескольких циклов обхода достигается положение, когда напряжения граничных узловых точек сетки 1 равны значениям, заданным устройством 5 (предполагается, что коэффициент усиления сравнивающего устройства достаточно велик). Это состояние при дальнейших обходах остается неизменным. Также остаются неизменными и напряжения на конденсаторах 10, Благодаря этому в цепи резистора 11 прекращается ток, и усилительформирователь 12 выдает сигнал на блок управления автоматическим измерительным устройством 14. Последнее производит измерения искомых напряжений во всех узловых точках сетки 1, являющихся искомым решением бигармонического уравнения.

Предмет изобретен ия

Устройство для решения бигармонических уравнений, содержащее основную и вспомогательную сетки сопротивлений, узловые точки которых связаны через токостабилизирующие элементы, усилители, блок задания граничных условий, выходы которых соединены с граничными узловыми точками основной сетки, автоматический измерительный блок, выход которого через коммутатор узловых точек соединен с узлами основной сетки, и устройство управления измерительным блоком, отличаюи ееся тем, что, с целью сокращения времени решения уравнений, оно содержит сравнивающее устройство, коммутаторы входов и выхода сравнивающего устройства, блок задания программы, запоминающие конденсаторы, причем коммутаторы входов сравнивающего устройства соединены с граничными узловыми точками основной сетки и с выходами блока задания программы соответственно, выходной коммутатор сравнивающего устройства соединен с за помин ающими конденсаторами, связанными через усилители с граничными узловыми точками вспомогательной сетки, общая точка соединения всех запоминающих конденсаторов связана с суммирующим резистором и через усилитель со входом устройства управления измеригельным блоком.

2О6126

Составитель Е. В. Тимохина

Редактор Н. Джарагетти Техред T. П. Курилко Корректоры: В. В. Крылова и О, Б. Тюрина

Заказ 4597j4 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Сеоова, д. 4

Типография, пр, Сапунова, 2