ИНТЕГРАТОР ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙJ ^СКООЮЗНЛ;^р^^я|]тно^]шн'<н:'^]С>&^:5ЛИОТЕКА Советский патент 1972 года по МПК G06G7/44 

Р1зобретение относится к области аналоговычислительной техники и предназначено для моделирования на электропроводной бумаге стационарных и нестационарны.х процессов, описываемых дифференциальными уравнениями в частных производных эллиптического и параболического типа.

Известен интегратор для моделирования стационарных задач теории поля на электропроводной бумаге.

Известные устройства имеют существенные недостатки, заключающиеся в том, что при моделировании стационарных процессов в качестве делителей напряжения используются маломощные проволочные потенциометры, с помощью которых установка заданных значений потенциалов на модели возможна только методом последовательных приближений, отнимающих много времени на настройку задачи; это снижает точность решения. При решении нестационарных задач для осуществления емкостного и электронного контактов модель задачи оказывается накрытой стеклом или изоляционными планками, закрывающими свободный доступ к модели, что также снижает точность и замедляет процесс решения задачи. Кроме того, к модели подключаются только емкости (стоки), что ограничивает круг решаемых задач.

ных для решения нестационарных задач, измерительное устройство настраивается вручную, при этом индикатором служит катодная трубка, что позволяет производить только качественную оценку величины значения иско1 юй функции.

Целью изобретения является иовыщение точности и расширение класса решаемых задач, обеспечение наглядности и сокращение

рабочего времени на подготовку решения.

В предлагаемом интеграторе указанные цели достигаются применением отдельных электронных стабилизированных делителей с плавной регулировкой выходного напряжения от

О до 1, исключающих необходимость многократной подгонки заданных значений потенциалов на модели.

Измерение значений искомой функции в стационарном режиме и мгновенных значений

в нестационарном режиме, измерение сопротивления бумаги модели и емкостей производится при помощи автоматического цифрового измерительного устройства, собранного по принципу времяимпульсного преобразования,

исключающего субъективную оценку измерений. Модель задачи из электропроводной бумаги прижимается к контактным электродам стенда атмосферным давлением за счет создаваемого в рабочей камере вакуума, что отсе решения задачи и практически не отнимает времени на установку электродов. К электропроводной бумаге подключаются не только емкость, но и резисторы, что,позволяет решать задачи, описываемые, в частности, уравнениями Лапласа, Пуассона и Фурье, на одной и той же модели, с питанием постоянным током.

Функциональная схема интегратора изображена на чертеже.

К питаюш,ему устройству / подключены стабилизированные регуляторы напряжения 2, подключенные к шинам 3 для задания граничных условий, стабилизатор напряжения 4 с компенсирующим потенциометром 5 и делитель 6 напряжения истоков 7. Стенд 8 для, моделирования имеет электроды 9, к которым подключены резисторы 7, конденсаторы W и герконы 11. Форвакуумный насос 12 связан с рабочей камерой стенда 8. Измерительное устройство 13 связано с измерительным зондом 14 и электронным задатчиком времени 15, управляющим герконом 11 через катушку 16.

Работа интегратора заключается в следующем.

На стенде 8 располагается модель П из электропроводной бумаги. Включается форвакуумный насос 12 для создания вакуума в рабочей камере стенда, благодаря отсосу воздуха из рабочей камеры и зазоров между электродами 9 модель прижимается к рабочей панели стенда, обеспечивая контакт с выступающими электродами. Регулируемый потенциометр 5 позволяет установить стандартное значение напряжения питания модели в случае решения стационарной задачи. При помощи стабилизированных источников напряжения 2 устанавливаются заданные значения граничных условий, например, на шине 3 и заданные значения напряжения истоков на делителе 6. Все заданные значения, как и величины искомой функции, измеряются посредством зонда 14 автоматическим цифровым измерительным устройством 13. В случае исследования нестационарных задач включается электронный задатчик времени 15, который через заданные промежутки времени включает катушку возбуждения 16 герконов // для разряда

емкостей, подает импульс сброса на счетчик измерительного устройства 13 и импульс пуска на генератор пилообразного напряжения фантастронного типа измерительного устройства, работающего в ждущем режиме и являющегося источником эталонного напряжения измерительного устройства. Индикация измерительного устройства выдает мгновенное значение искомой функции в цифровой величине.

Предмет изобретения

Интегратор для моделирования дифференциальных уравнений эллиптического и параболического типа, содержащий вакуумный стенд с электродами, на котором расположена модель из электропроводной бумаги, шины для задания граничных условий, делитель напряжения, автоматическое цифровое измерительное устройство, резисторы, конденсаторы и источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности исследований и расширения класса решаемых задач, он содержит электронные стабилизированные делители напряжения, электронный задатчик времени и герконы, подключенные к каждому электроду вакуумного стенда, параллельно резистору и конденсатору, катушки возбуждения герконов соединены с электронным задатчиком времени, выходы которого подключены к автоматическому цифровому измерительному устройству, причем резисторы соединены с делителем напряжения, подключенным к источнику питания, один из выходов

которого соединен со входами электронных стабилизированных делителей напряжения, а выходы электронных стабилизированных делителей напряжения подключены к шинам задания переменных граничных условий.