УСТРОЙСТВО для РЕШЕНИЯ РАЗНОСТНЫХ УРАВНЕНИЙ ЗАДАЧ ТЕОРИИ ПОЛЯ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/40 

1

Изобретение относится к области цифро-аналоговой вычислительной техники.

Известны цифро-аналоговые вычислительные системы для решения разностных уравнений задач теории поля, содержащие ЭЦВМ, преобразователи код-проводимость, код- ток, код-потенциал и блок коммутации и преобразования в код потенциалов узловых точек сеточной модели. Общей конструктивной особенностью таких систем является то, что преобразователи код-проводимость образуют плоскую квадратную сетку. Недостатком указанных систем является сложность и большой объем оборудования.

В теории и практике численного анализа известен метод переменных направлений для решения разностных задач теории поля. Основной объем вычислений в этом методе тратится иа решение одномерных краевых задач по горизонтальным и вертикальным линиям сеточной области.

Целью изобретения является разработка конструкции устройства для ускорения времени решения задач теории поля методом переменных направлений.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что преобразователи код-проводимость включены последовательно друг с другом и образуют одну линейку, каладый узел которой зашунтирован на «землю преобразователем код-проводимость. Каждый узел линейки подключен к преобразователю код-ток и соединен со входом блока коммутации и преобразования в код потенциалов узловых точек линейки.

На чертеже показана блок-схема вычисли-, тельной системы.

Она состоит из цифрового вычислительного блока 1 и аналоговой приставки 2. Приставка содержит блок 3 управляемых преобразовате0лей код-проводимость, блок 4 управляемых преобразователей код-ток и блок 5 коммутации и преобразования в код потенциалов узловых точек линейки. Блок 3 содержит последовательно включенные преобразователи 6 код5проводимость, преобразователи 7 код-провол;имость, которые шунтируют узловые точки 5, и устройство )правления 9 преобразователями код-проводимость. Блок 4 состоит из преобразователей 10 код-ток, которые подключены к

0 узловым точкам 9, и устройства управления преобразователями 11 код-ток. Узловые точки 8, кроме того, подключены ко входу блока 5.

В цифровом вычислительном блоке / по исходным данным задачи и с учетом особенно5стей алгоритма решения вычисляются коэффициенты системы алгебраических уравнений одной линейки сетки и правые части этих уравнений. Масштабированные двоичные колы коэффициентов уравнений одной строки

0

передаются из блока / в устройство управления 9. Устройство управления заносит эти коды в соответствующие преобразователи 6, 7 код-проводимость. Масштабированные двоичные коды правых частей уравнений поступают из блока / в устройство управления 11 и заносятся в соответствующие преобразователи 10 1од-ток. Решение системы алгебраических уравнений одной линейки сетки формируется в виде потенциалов узловых точек 8. Блок 5 поочередно измеряет и преобразовывает в код потенциалы узловых точек и передает их в цифровой вычислительный блок /. Итерации по горизонтальным и вертикальным строкам сеточной области повторяются согласно алгоритму решения до достижения требуемой точности.

Анализ объема выполняемых операций показывает, что использование предложенного

|И

устройства примерно в два-три раза увеличивает производительность решения задач теории поля методом переменных направлений.

Предмет изобретения

Устройство для решения разностных уравпе1П1Й задач теории поля, содержащее цифровой вычислительный блок, соединенный с блоком коммутации, блоки управления и преобразователи, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения быстродействия его работы, в пем последовательно-параллельно подключенные преобразователи код-проводимость, общие точки соединения которых подключены к блоку коммутации и к преобразователям код-ток, соединены с первым блоком управления, а преобразователи код-ток соединены со вторым блоком управления.