Устройство для решения уравнений в частных
О П И СА Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
358704
Сова Саоетскиа
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 01 1Ч.1971 (№ 1653895/18- 24) М. Кл. т.т 06g 7/46 с присоединением заявки ¹â€”
Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров
СССР
Приоритет
Опубликовано ОЗ,Х1,1972. Бюллетень № 34
Дата опубликования описания 25.XI I.1972.
УДК 681 333(088.8) Ав;оры изобретения
Е. П. Клубин, А. T. Лукьянов и А, И. Полуэктова --=- — - .. .
Казахский Государственный университет им. С. М. Кирова
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ В ЧАСТНЫХ
ПРОИЗ ВОДН Ь1Х
Изобретение относится к области аналоговых вычислительных машин (АВМ), в которых применяются резистивно-емкостные моделирующие сетки для решения уравнений типа теплопроводности.
Применение резистивно-емкостных сеток для решения уравнений гипа теплопроводности и сводящихся к ним известно. При этом изменение емкости каждой ячейки сетки перед решением задачи осуществляется с помощью магазинов емкостей.
Однако в таких сетках возможна только ступенчатая установка значений емкости конденсаторов, что влияет на точность решения.
Кроме того, в АВМ со временем решения в несколько десятков секунд («медленные сетки») необходимы емкости с HOMHHGJIbHbIMH значениями в десятки и сотни микрофарад, Применение магазинов емкостей в этом случае связано с резким увеличением веса и стоимости машины.
Конденсаторы переменной емкости с плавным регулированием, которые были бы черезвычайно удобны в данном случае, выпускаются промышленностью с номиналом максимум сотни пикофарад, что делает их:непригодными для использования в АВМ. Вследствие этого во многих АВМ с резистивноемкостными сетками, емкости конденсаторов берутся постоянными, что делает их узкоспециализированными.
Целью изобретения является создание про5 стого и сравнительно недорогого устройства, обеспечивающего увеличение точности рсшения и расширение круга решаемых задB÷.
Это достигается применением в узловых точ10 ках моделирующей сетки электрически управляемых емкостей. Поскольку разрешающая способность электрически управляемой емкости определяется в основном разрешающей способностью потенциометра обратной
15 связи, то погрешность настройки сетки может быть сделана небольшой. Диапазон плавного регулирования емкости обеспечивается в пределах 10 †1 / 0 от номинальной емкости примененного конденсатора постоян20 ной емкости, что также удовлетворяет поставленным требованиям. Упрощение достигается тем, что вместо набора высокоточных конденсаторов с переключающим устройством, составляющих магазин емкостей, при25 меняются один конденсатор без особых требований к величине номинальной емкости, блок повторения узлового напряжения и устройство управления. Величина емкости устанавливается с помощью потенциометра обрат30 ной связи.
:358704
Составитель Е. Тимохина
Редактор Л. Утехина
Техред Т. Ускова
Корректоры; Т. Медведева и В. Жолудева
Заказ 4102/11 Изд. № 1694 Тираж 406 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
На чертеже изображена принципиальная электрическая схема резистивно-емкостной сетки с электрически управляемой емкостью.
Устройство содержит RC-сетку, состоящую из резисторов 1 и конденсаторов 2, соединенных в узел 3. Управляемая емкость состоит из конденсатора 2 постоянной емкости, блока
4 повторения узлового напряжения, потенциометра обратной связи 5, являющегося нагрузкой блока 4 и блока управления б.
К блокам 4 и б подключен внешний источник питания (на чертеже не показан).
Устройство работает следующим образом.
При повышении напряжения в узле 8 блок
4 воспроизводит это напряжение на потенциометре 5. В зависимости от положения движка потенциометра 5 определенная часть этого напряжения с помощью блока управления б включается последовательно с конденсатором 2, чем достигается эффект уменьшения входной емкости. При уменьшении напряжения в узле 8 схема работает аналогично.
Если движок потенциометра 5 находится в нижнем по схеме положении, последовательно с конденсатором 2 дополнительное напряжение не включено, и входная емкость устройства равна номинальной емкости конденсатора 2.
Если движок потенциометра 5 находится в верхнем положении, последовательно с конденсатором включается почти все узловое напряжение (примерно 90%). Поэтому напряжение на конденсаторе 2 составляет примерно 10% от входного, и следовательно, заряд на обкладках конденсатора составляет
5 примерно 10% заряда, который разместился бы в нем при подключении конденсатора ко всей величине входного напряжения. Это соответствует тому, что входная емкость конденсатора составляет 10% от номинальной.
l0 Таким образом, минимальное значение входной емкости устройства определяется тем, насколько близок коэффициент усиления устройства 4 к единице, Все промежуточные положения движка потенциометра 5 соответ15 ствуют промежуточным значениям входной емкости устройства.
Предмет изобретения
Устройство для решения уравнений в част20 ных производных, содержащее RC-сетку и потенциометр, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит блок повторения узлового напряжения и блок управления, причем блок повто25 рения узлового напряжения соединен с узловой точкой RC-сетки параллельно конденсатору RC-сетки, выход блока повторения узлового напряжения соединен с потенциометром, движок которого подключен к вы30 ходу блока управления, соединенного с конденсатором сетки.
