Вычислительная система для расчета сетей

ВктентО П И С-%--Н-:44. В

ИЗОБРЕТЕНИЯ

374625

Союз Советскик

Социалистических

Респуйлик

K АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 31.1!11971 (№ 1640974/18-24) М. Кл. 6 06д 7/48 с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 20.111.1973. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 25Х1,! 973

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.325.6(088.8) Авторы изобретения

С. Цой, Г. К. Рязанцев, О. Г. Кремер, Н. И. Чумак, В. В. Ким, В. П. Дробница, Н. И. Дудко и Е. А. Терещук

Заявитель

Институт горного дела АН Казахской ССР

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ РАСЧЕТА СЕТЕЙ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в автоматических системах упр авления сложными распределительными сетями.

Известны устройства для расчета сетей, использующие универсальные цифровые вычислительные машины (ЦВМ) .

При расчете сетей на универсальных ЦВМ процессы подготовки исходной информации трудоемки и занимают несравненно большее время, чем непосредственный счет на ЦВМ.

Более половины требуемой оперативной памяти ЦВМ необходимо использовать для топологической информации промежуточных топологических решений (дерево графа, связи), а также хранения программы топологического анализа графа, что резко снижает допустимую размерность решаемых на ЦВМ сетевых задач.

Цель изобретения — уменьшить загрузки памяти цифровой вычислительной машины и упростить процесс подготовки топологической информации.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что в него введены счетчик ветвей, блок топологнческих аналогов ветвей, блок формирования дерева, блок поиска связей, блок формирования независимых замкнутых контуров и блок формирования кодов топологической информации.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства, представляющего собой вычислительную систему.

Оно состоит из цифрового вычислительного блока 1, счетчика ветвей 2, блока топологических аналогов ветвей 8, блока формирования дерева 4, блока поиска связей 5, блока формирования независимых замкнутых контуров

6 и блока формирования кодов 7. Цифровая

10 вычислительная машина соединена со счетчиком ветвей, блоком формирования дерева, блоком поиска связей, блоком формирования независимых замкнутых контуров и блоком формирования кодов.

Счетчик ветвей соединен с ЦВМ и блоком формирования независимых контуров. Блок топологических аналогов ветвей соединен с блоком формирования дерева и блоком фор20 мирования независимых контуров. Блок формирования дерева соединен с блоком топологических ветвей, вычислительным блоком и блоком поиска связей. Блок связей соединен с цифровым вычислительным блоком, блоком

25 формирования независимых замкнутых контуров. Блок формирования независимых замкнутых контуров соединен с блоком I, счетчиком ветвей, блоком топологических аналогов ветвей, блоком поиска связей и блоком

30 формирования кодов.

374625

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

На блоке топологических аналогов ветвей набирается электрическая цепь, идентичная топологии и направлению ветвей рассчитываемой сети, например вентиляционной сети шахты. В оперативную память блока 1 вводят значения аэродинамических сопротивлений ветвей (R) и первого приближения расходов воздуха (д). Блок формирования дерева выявляет ветви дерева и электрически разрывает его связи. На этом подготовка устройства к работе заканчивается. По сигналу с блока 1 блок поиска связей отыскивает первую связь и соединяет ее разрыв с блоком формирования независимых замкнутых контуров, который выделяет те ветви, которые с данной ветвью антидерева (связью) образуют независимый замкнутый контур. Кроме того, блок формирования независимых замкнутых контуров проводит сравнение направления: включения ветвей независимого замкнутого контура с н аправлением включения соответствующей ему ветви антидерева (связи) и в зависимости от результата сравнения совместно с блоком формирования кодов формирует коды «+1» и « — 1». Ветвям,,которые не входят в данный независимый контур, присваивается код «О». Сформированные таким образом коды, представляющие собой набор векторов (V), записываются в оперативное запоминающее устройство блока 1 через его числовой регистр,по адресу, соответствующему содержимому счетчика ветвей. Для этого выход счетчика ветвей соединяется со входом регистра адреса цифрового вычислительного блока. По сигналу блока 1 проводится перепись содержимого счетчика ветвей в регистр адреса. Код счетчика соответствует номеру обрабатываемой ветви в процессе решения задач и номеру ветви при формировании ее топологического кода.

После этого цифровая вычислительная машина приступает к вычислениям, реализуя алгоритм расчета сетей по методу минимума мощности, который описывается следующими формулами.

В К-м при ближении расходов воздуха в ветвях замкнутого независимого контура определяется поправка расходов по формуле:

t,. = — А,. +Sign (А, — В) / А, — В,, -;

А,)0

А,.(0 причем

gp q ясдсс vi,..с — 6; Я!асс +5 с дс с

ir

А =

1 Я;К; Sign+ ) С; Vii i

gR;q2.SignV;i — gai,V;,1+У 6; 9i 1 " +

В—

i ! Р;1"; Sign++ C; V;

10

20

Предмет изобретения

55 Вычислительная система для расчета сетей, содержащая цифровую вычислительную машину (ЦВМ), отличающаяся тем, что, с целью уменьшения загрузки памяти ЦВМ и упрощения процесса подготовки топологической информации, в него введены счетчик ветвей, блок топологических аналогов ветвей, блок формирования дерева, блок поиска связей, блок формирсования независимых замкнутых контуров и блок формирования кодов, 55 причем один из управляющих выходов ЦВМ соединен со входом счетчика ветвей, входом блока поиска связей и входом блока формирования дерева, другой управляющий выход

ЦВМ соединен с одним из входов блока фор60 мирования независимых замкнутых контуров, один выход счетчика ветвей соединен со вторым входом блока формирования независчмых замкнутых контуров, другой выход счетчика ветвей соединен со входом регистра ад65 реса ЦВМ, блок формирования дерева соедиХ

С,,qi, +

g R1 У sign +, С,-, Vi, i

5 где i =1, 2, 3 ..., и — количество ветвей в сети;

j=-1, 2, 3 ..., м — количество замкнутых независимых контуров в сети;

R — сопротивление i-й ветви;

® — ра сход воздуха в -ой ветви; аг 15i, ci — коэффициенты напорной характеристики вентилятора, стоящего в i-ой ветви;

V,, — вектор, принимающий значение «+1», « — 1», «О».

С помощью поправки 1; исправляются расходы в ветвях данного контура по формуле

9, йч-1 — ilia + iP ig.

После описанного вычислительного шага по сигналу с блока 1 блок поиска связей отыскивает следующую связь и переключает ее разрыв на блок формирования независимых замкнутых контуров и блок формирования кодов, который формирует значения V„; для следующего замкнутого независимого контура и передает их в память блока с1. Вычислительная машина производит вычислительный шаг для следующего независимого контура. Эти вычислительные шаги (циклы) для всех независимых контуров составляют итерацию. Итерации повторяются до момента достижения заданной точности

40 вычислений 1;(е, где в — заданная точность определения gi .

374625

Составитель Е. Тимохина

Техред Л. Грачева

Редактор Н. Данилович

Корректор Т. Гревцова

Заказ 1929/б Изд. Хо 429 Тираж 647 Подписное

IIHHHHH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, нр. Сапунова, 2 нен с блоком поиска связей и входом блока топологических аналогов ветвей, второй вход которого соединен с одним из выходов блока формирования независимых замкнутых контуров, выход блока топологических аналогов ветвей соединен с третьим входом блока формирования независимых замкнутых контуров, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходом блока поиска связей и первым выходом блока формирования кодов, второй выход которого соединен со входом регистра числа оперативного запоминающего устройства ЦВМ, а вход блока формирования кодов соединен со вторым выходом блока формирования независимых замкнутых контуров.