УСТРОЙСТВО для РЕШЕНИЯ БИГАРМОНИЧЕСКИХУРАВНЕНИЙ Советский патент 1967 года по МПК G06G7/46 

В вычислительной технике известны устройства для решения бигармонических уравнений, содержащие основную и вспомогательную сетки сопротивлений, узловые точки которых связаны через токостабилизируюпдие 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 сравниваюш,ее 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.

Па чертеже приведено онисываемое устройство.

Оно содержит основную / и вспомогательную 2 сетки сопротивлений, стабилизаторы 3

тока, устройство 4 для задания граничных условий второго рода, устройство 5 для задания программы, сравнивающее устройство 6, коммутаторы 7 входов сравнивающего устройства, коммутаторы 8 выхода сравнивающего

устройства, усилители 9, запоминающие конденсаторы 10, суммирующий резистор //, усилитель-формирователь }2, блок 13 управления автоматическим измерительным устройством, автоматическое измерительное устройстБО J4 и коммутатор 15 узловых точек.

Соответствующие узловые точки сеток / и 2 соединены между собой через стабилизаторы 5 тока, причем входы стабилизаторов тока подключены к узлам вспомогательной сетки, а выходы - к соответствующим узлам основной сетки. Сопротивления обеих сеток берутся равпыми или близкими. Число стабилизаторов тока равно общему числу узловых точек сетки 1 или 2. Выход сравнивающего устройства 6 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 //. Точка соединения конденсаторов 10 и резистора // подключена ко входу усилителя-формирователя 12, выход которого соединен с блоком 13 управления автоматическим измерительным устройством. Он соединен со входом управленияавтоматического 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 Р 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 6 поступает известное напряжение граничных условий первого рода от программного устройства 5, а на другой вход - напряжение граничной узловой точки сетки /. Благодаря этому на выходе сравнивающего устройства 6 появляется усиленная разность этих напряжений, которая через коммутатор 8 поступает на вход усилителя 9 и заряжает конденсатор 10. При больщих 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 рещения, а лишь увеличивают общее число итераций. Па 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 противопололшой полярности относительно сетки / величиной, превыщающей необходимую. Аналогичные процессы происходят при обходе остальных граничных точек сетки, носле чего на всех точках устанавливаются некоторые новые значения напряжений. При возвращении сравнивающего устройства в исходную точку на сетке / (т. е. после соверщения первого полного цикла обхода) оказывается, что ее потенциал отклонился в противоположную сторону от первоначального отклонения (произощла перекомпенсация). После нескольких циклов обхода достигается положение, когда напряжения граничных узловых точек сетки / равны значениям, заданным устройством 5 (предполагается, что коэффициент усиления сравнивающего устройства достаточно велик). Это состояние при дальнейщих обходах остается неизменным. Также ---.-- „ остаются неизменными и напряжения на конденсаторах 10. Благодаря этому в цепи резистора // 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 рещением бигармонического уравнения. Предмет изобретения Устройство для рещения 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, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени рещения 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 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.