Устройство для задания граничных условий

О П И С А Н И Е ЗО46ОЗ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С о1оз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М—

Заявлено 10.11.1970 (№ 1399692)18-24) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет

Спублн, 11,3IIO 25.Ъ .1971. Бюллетень Л 17."11ПК 6 06о 7/46

Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.333(088.8) Дата oil»15, I IIiloBII Il II H О1111с11 н11я 28. \ I. 197 l

Авторы

ИЗООРЕТCHIISI

А. А. Марчук, Б. Б. Нестеренко и В. И. Панчишин

Институт математики АН Украинской С

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.

Известны устройства решения дифференциальных уравнений в частных производных, использующие блоки задания граничных условий I, II u III рода, как постоянных, так и переменных во времени.

Недостатком этих устройств является ограниченное количество задаваемых функциональных зависимостей, наличие большого количества сложных функциональных преобразователей, громоздкость оборудования, сложность обслуживания и настройки.

Предлагаемое устройство отличается тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, у.величения скорости реализации граничных условий, а также упрощения ввода программы задания граничных условий, оно содержит блоки меток кодов, меток разрядов, меток регистров, выбора разрядов, запрета циркуляции, весов и знаков, задатчик времени, клавишное устройство, счетчик и преобразователь набора. Запоминающее устройство выполнено на магнитной линии задержки, вход которой через блок управления и преобразователь набора соединен с клавишным устрсйством, а также через блок управления подключен к блоку знаков и блоку весов, выходы каждого из них через преобразователь и коммутатор набора точек подключены к модели, при этом li2 вход преобразователя подключен блок эталонов; кроме того, один из выходов задачика времени, выполненного на многоустойчивых фазоимпульсных 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 выхо10 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 мс15 ток кодов также соединен с блоком управления, причем выходы клавишного устройства соединены с усилителем, триггером, блоко» запрета у циркуляции и счетчиком, выход коTopol o через блок»eToi кодов и б loi 3aklp

20 та циркуляции соед1шен с блоком управления и через блок меток кодов также соединен с блоком управления.

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже. Она содержит запоминаю25 щее устройство 1, клавишное устройство 2, блок 8 ммееттоок к ккооддоовв, 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, блок

304603

14 запрета циркуляции, коммутатор 15 набора точек, модель 1б, преобразователь 17, задатчик 18 времени, усилитель 19, блок 20 весов и блок 21 знаков.

Устройство работает следующим образом.

Запоминающее устройство 1 хранит информацию о функциональных зависимостях граничных условий, вводимую с помощыс 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 папря>кения необходимой частоты, из которых блок 3 меток кодов вырабатывает прямоу гольные импульсы напря>кения, определи юlцие место Во времени в МЛЗ каждси двоичной единицы, посредством которых выражаются ординаты функций граничных условий и их знаки. Количество отдельных каналов меток кодов зависит от выбора количества дискретных значений ординаты, на которые рассчитан блок 7 эталонов.

Блок 4 меток разрядов по отдельным каналам вырабатывает прямоугольные импульсы напря>кения, которые определяют во времени

В МЛЗ место кяждсгс р;lз ряда Всех функции граничных условий. Количество каналов равно количеству временных интервалов, на которые разделяют функциональные зависимости.

1>лск 5 меток реп1стрîB пo отдельным каналам вырабатывает прямоуго",üíûå импульсы напряжения, определяю1цие место значений каждой функции граничных условий во времени в МЛЗ в каждом разряде. Количество каналов соответствует количеству регистров запомина1сщсго устройства 1 и равно максимальному количеству точек среды, в которые можно одновременно подавать езависи11ые грани шые условия.

Руководствуясь вышеуказанным, расчет емкости запоминающего устройства 1, необходимой для конкретного устройства, производят следу1сщим образом: Л = — и и с, где и — суммарное количество каналов импульсов кодов и знака; и — количество каналов разрядов; с — количество регистров 3аноминшощего устройства 1.

Длина М 73, а следовательно, и емкость памяти запоминающего устройства 1, ограничена допустимым отношением сигнал/помеха.

Если необходимая емкость памяти запоминающего устройства такова, что одна МЛЗ не удовлетворяет этому требованию, -o 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 запоминак>5

25 зо

45 .,о щего устройства 1, в который будет набрана данная функция грашгчного условия.

Набор всей функциональной зависи;IGcòè производится клавишным 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 выражатьсН многоразрядным десятичным числом, а клавишное усгройство 2 является десятиклавишпым, то набранное число запоминается в преобразователе набора 9, который после набора величины функции с соответствующим знаком по команде с клавишногo устройства преобразмет это число B I(o3,,To6III.!ii;I,ëH хсапения в запоминающем устройстве 1. Одновременно с клавишного устройства поступает сигнал IIB счетчик 8, который представляет собой десятичный счет1ик импульсов. Выбор числа разрядов этого счетчика зависит от выбора количества диск;1етных Значений, на которое мы разоираем фуш(ции граничных условий. Этот сигнал устанавливает счетчик 8 в состояние рязрешеili! H записи в первый разряд. Блок 13 выбора разряда представляет собой схемы совпадения меток разрядов и Iloтепциалов счет шка 8. Выбраш1ая метка разряда поступает на сыму совпаден11я блока управления 12, на которую, кроме того, ноступа1от метки pci. истра с коммутатора регистров 11, поте11циялы с преобразователя ilaбора 9 ii сигналы с блока 3 меток колов. Таким образом, производится выбор места и информации для записи в МЛЗ. На время запи14 3 3 BpCTB illI, представляющего собой схему совпадения сигналов, с коммутатора регистров 11, с блока 13 выбора разряда и с клавишного устройства 2 поступает потенциал, запрещающий с помощыс блока управлс:шя 12 циркуляцию информации в МЛЗ в том разряде и в том регистре, куда происходит запись. После окончания записи введенная информация циркулирует B

МЛЗ через блок управления 12. При этом используется схема совпадения сигналов с блока 3 мето;(кодов и сигналов с запоминающеГс УC ГPOI!CTBB

Перед набором следующего разряда преобpa3oBareль набора 9 сигналом с клавишного устройства 2 стаи>1вл11вается в исходное соСТОЯНИС.

Далы1СЙИ1ая работа устройства при наборе аналогична описанной выше. Исключение составляет счет шк 8, который при каждом вводе устанавливается в состояние разрешения записи в соответствующий разряд. После набора всех зиа 1епий функции счетчик 8 устанавливается в исходное состояние.

Набор очередной функц11ональной зависимости грани 1ных условий осуществляется в другой регистр в зависимости от положения ком мутатора регистров 11.

304603

Сосгавигспв Е, В, Тимохина

Ргирвктор Б. С. Нанкина 1,реп А. А. Камьииникова Коррск гор T. А. Китаева

Закан 1 !85 ) 1а,l. Л Т4! Tlipûæ 471 По Ill)lcIIoc

1(НИИПИ Комигccll по делам изги1рсгспии .::. откры IIII ири Совсгс .11ииис ро» СССР .чосква, jkC-,35, Раушскаи li;lli, и 4 5

Типографии, пр C..:Iï1 IICII;I, 2