Устройство для задания переменных граничныхусловий
292l63
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сова Соввтскик
Социалистичвскик
Рвспублик
Зависимое от авг. свидетельства №
Заявлено 27.Х1.1969 (№ 1382995/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 06.1.1971. Бюллетень № 4
Дата опубликования описания 10.1П.19?1
МПК G 06g 7/46
Комитет по делам иаобрвтвиий и открытий прк Саввтв Миииотров
СССР
УДК 681.333(088.8) Автор изобретения
В. Е. Прокофьев
Харьковский политехнический институт им. В. И. Ленина
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ ГРАНИЧНЫХ
УСЛОВИЙ
Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено в цифро-аналоговых моделях для решения краевых задач математической физики.
Известны электрические модели с непрерывным течением процесса (RC-сетки) для решения нестационарных краевых задач. Малое время решения задач на RC-сетках и очень большое время ввода исходных данных (задание граничных и начальных условий), вывода и обработки результатов решения особенно требует комплексной автоматизации всех этапов процесса решения нестационарных задач.
Это возможно осуществить лишь на базе создания цифро-аналоговых моделей, представляющих собой комбинацию сеточных аналоговых и цифровых вычислительных машин или специализированных цифровых устройств.
Однако наличие аналогового множительного устройства и функциональных преобразователей существенно усложняет эти устройства.
С целью автоматизации процесса ввода в электромодель (RC-сетку) переменных во времени граничных условий третьего рода и непосредственной передачи информации в электромодель от дискретных устройств в предлагаемом цифро-аналоговом устройстве для задания переменных граничных условий комплексно используются дискретные и аналоговые элементы. В результате информация об измененни граничных условий вводится в устройство извне в виде дискретных сигналов, которое затем преобразуется в непрерывные сигналытоки, задаваемые в граничные точки RC-сетки.
На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство включает в себя управляемый стабилизатор тока УСТ и усилитель постоянного тока УПТ, ко входу которого подключены постоянный резистор R> и цифровой управляемый резистор параллельного типа Rq, а в цепи обратной связи включен цифровой управляемый резистор R3 последовательного типа.
Величина сопротивления R> — Ял определяется кодом числа N., поступающим íà его коммутирующие элементы от внешнего устройства хранения кода, и равна
RN — p Nae где ро — величина младшего разрядного сопротивления Rz.
Соответственно величина проводимости
25 R> †« „ определяется кодом числа Мт, поступающего на вход резистора Ро, и равна
« и =До%. где уо — величина проводимости младшего
30 разряда Y„.
292163
Состав лель Е. В. Тимохина
Редактор Л. А. Утехина Техред А. А, Камышникова Корректор Л. Б. Бадылама
1132. № 175 Заказ 529/lo Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5
Типография, пр. Сапунова, 2
Основной блок УПТ предназначен для выполнения следующих операций:
a) преобразования цифрового кода N, в непрерывный сигнал-напряжение — U„— UoN>, где Uo — постоянное напряжение, подаваемое на вход УПТ через б) суммирования напряжения — U, с напряжением U„, подаваемым на вход УПТ через входное сопротивление R> с граничной точки
RC-сетки; в) умножения суммы напряжений — U„U„„ на переменный коэффициент, представленный в виде цифрового аргумента N„„.
Блок УСТ предназначен для преобразования напряжения, поступающего на его вход с
УПТ, в пропорциональный ему ток и задания этого тока в граничную точку RC-сетки.
Устройство работает следующим образом.
При подготовке задачи к решению заданные функции ступенчато аппроксимируются и в каждом проценте времени решения кодируются и в виде чисел N< и Лг„записываются в устройствах хранения кодов (находятся в дискретной части цифро-аналоговых моделей и поэтому здесь не рассматриваются).
Число N несет информацгпо об изменении температуры, число N. — информацию об изменении коэффициента теплообмена.
Таким образом, значение чисел N и N. изменяется от 0 до 100 и это позволяет для записи этих чисел ограничиться восьмью разрядами двоично-десятичного кода при дискретности равной единице.
В процессе решения с устройства хранения кодов N. и Л"< либо с цифровой машины поступают коды чисел N«и N<, в результате чего величины цифровых сопротивлений Rq и R3 в каждый процент времени оказываются пропорциональными числам N и N.. При этом устройство преобразует их в соответствующий им и потенциалу граничной точки ток, задавая его в модель-сетку RC. Следует отметить, что напряжение, соответствующее температуре в процессе решения неизвестно и для получения его в схеме устройства используется отрицательная обратная связь (вход УПТ через резистор R> соединен с граничной точкой RC сетки и, следовательно, с выходом устройства).
В процессе решения с выхода УПТ на вход
10 блока УСТ поступает напряжение, которое преобразуется в последнем в ток, соответствующий потенциалу граничной точки.
Таким образом, предложенное устройство, оперируя дискретной информацией в виде ко15 дов чисел А1< и N„, формирует на выходе непрерывный сигнал в виде тока, пропорционального левой части уравнения граничного условия, Этот ток вводится устройством в граничную точку RC-сетки, что соответствует за20 данию переменных граничных условий третьего рода на электромоделп.
Предмет изобретения
Устройство для задания переменных гра25 ничных условий для решения краевых задач математической физики, содержащее RC-сетку, усилитель постоянного тока, резистор и управляемый стабилизатор тока, отличаюи1евся тем, что, с целью увеличения скорости вво30 да переменных граничных условий, оно содержит цифровые управляемые резисторы, причем усилитель постоянного тока, в цепи обратной связи которого включен первый цифровой управляемый резистор. подключен ко вхо35 ду управляемого стабилизатора тока, а вход усилителя постоянного тока через резистор соединен с выходом управаляемого стабилизатора тока и граничной точкой RC-сетки, при этом «о входу усилителя постоянного тока под40 ключен второй цифровой управляемый резистор.
