УСТРОЙСТВО для МОДЕЛИРОВАНИЯ ОБЫКНОВЕННЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ Советский патент 1971 года по МПК G06F17/13 

Изобретение относится к области вычислительной техники.

Известны устройства для моделирования обыкновенных дифференциальных уравнений, содержащие цифровой блок, аналоговые запоминающие устройства, последовательно включенные два суммирующих усилителя с цифровыми управляемыми со11р0гивлеп1:ями во входных ценях и интеграторы.

Известные устройства требуют при моделировании систем обыкновенных дифференциальных уравнений большого количества оборудования и времени.

Устройство отличается от известных тем, что оно содержит в ценях .между входами и выходами интеграторов и входами суммирующих усилителей и выходами цифровых управляемых сонротивлений управляемые от цифрового блока ключи. Выход второго суммирующего усилителя соединен через ключи с аналотовыми запоминающими устройствами, выходы которых подключены ко вторым входам интеграторов.

На чертеже приведена блок-схема устройства для моделирования, например, системы обыкновенных дифференциальных уравнений, полный норядок которой равен четырем.

противления 7-10, суммирующие усилители // и 12, аналоговые запоминающие устройства 13-16, ключи 17-31 и цифровое управляемое сопротивление 32.

Для моделирования одного дифференциального уравнения четвертого порядка включаются ключи 21-23 между интеграторами 3-6. С помощью ключа 17 подключается аналоговое запоминающее устройство 13 к выходу суммирующего усилителя 12. На цифровые унравляемые сопротивления 7-10 из цифрового блока / выдаются соответствующие коды коэффициентов, а на цифровое управляемое сопротивление 32, аналоговый вход 33 которого подключен к источнику эталонного напряжения, выдается код, соответствующий правой части диффере1 циального уравнения. В зависимости от знака коэффициентов уравнения и учитывая инвертирование полярности интегратором, включается одна из пары ключей 24 или 25, 26, или 27, 28, или 29, 30, или 31, соединяя соответствующие цифровые управляемые сопротивления 7-10 со входом первого 11 или второго 12 суммирующего усилителя.

Цифровые управляемые сопротивления 7- 10 выполняют функции умножения аналоговых значений производных на коды коэффициентов, выдаваемые на них из цифрового блока /. Тогда на выходе суммирующего усилителя 12 получается значение суммы произведении значении производных и решения на коды коэффициентов уравнения, которая через ключ 17 и аналоговое запоминающее устройство 13 поступает на вход интегратора 3 и представляет собой напряжение обратной связи для моделирования данного дифференциального уравнения.

Закон изменения переменных коэффициентов и нелинейные преобразования отрабатываются в цифровом блоке I.

При моделировании системы четырех дифференциальных уравнений первого иорядка ключи 21-23 между интеграторами разомкнуты. На цифровые управляемые сопротивления 7-10 и 32 поступают коды коэффициентов и правая часть первой строки системы дифференциальных уравнений. В зависимости от знака этих коэффициентов включаются ключи 24 или 25, 26, или 27, 28, или 29, 30, или 31. Выход суммирующего усилителя 2, на котором получается значение суммы произведений аналоговых величин с выходов интеграторов 7- W на коды, задаваемые с цифрового блока 1, с помощью ключа 17 подключается к аналоговому запоминающему устройству 13. Значение напряжения, запомненное на этом устройстве, является суммарным напряжением обратных связей и правой части для интегратора 3.

Затем на цифровые уиравляемые сопротивления 7-10 поступают коды коэффициентов и правая часть второй строки системы дифференциальных уравнений, размыкается ключ 17 и замыкается ключ 18. Аналоговое запоминающее устройство 14 запоминает суммарное напряжение обратных связей и правой части второй строки системы дифференциальных уравнений на входе интегратора 4.

Аналогично осуществляется обработка третьей и четвертой строк системы дифференциальных уравнений, после чего цикл многократно повторяется.

Интеграторы 5-6 осуществляют непрерывное интегрирование ступенчатых значений напряжений обратных связей и правых частей,

поступающих на их входы с аналоговых запоминающих устройств 13-16.

При моделировании системы дифференциальных уравнений различных порядков с помощью ключей 21-23 образуется столько цепочек последовательно соединенных интеграторов 3-6, сколько уравнений (строк) имеет система. Каждая цепочка содержит такое количество интеграторов 3-6, каков порядок

соответствующего ей дифференциального уравнения. Связи между отдельными цепочками интеграторов разомкнуты.

На цифровые управляемые сопротивления 7-W поочередно выдаются коды коэффициентов каждой строки системы уравнений, тогда на выходе суммирующего усилителя 12 поочередно получаются значения напряжений обратных связей и правых частей каждого дифференциального уравнения, которые через

ключи 17--20 и аналоговые запоминающие устройства 13-16 подаются поочередно на первый интегратор соответствующей цепочки последовательно соединенных интеграторов.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования обыкновенных дифференциальных уравнений, содержащее цифровой блок, аналоговые запоминающие устройства, последовательно включенные два суммирующих усилителя с цифровыми управляемыми сопротивлениями во входных цепях и интеграторы, отличающееся тем, что, с

целью упрощения моделирования систем дифференциальных уравнений, оно содержит в цепях между входами и выходами интеграторов и входами суммирующих усилителей и выходами цифровых управляемых сопротивлепкй управляемые от цифрового блока ключи, причем выход второго суммирующего усилителя соединен через ключи с аналоговыми запоминающими устройствами, выходы которых подключены ко вторым входам интеграторов.

2in

-и -Ф ё-Ф