УСТРОЙСТВО для РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/40 

Изобретение относится к циф ро-аналоговой вычислительной технике.

П1ре|Дла(Гаемое вычислительное устройство предназначено для решения трехмерных уравнений параболического и эллиптического типов и двухмерных гиперболических уравнений.

Известны устройства для решения эллиптических, параболических и гиперболических уравнений, содержащие аналоговый решающий блок, аналоговое за(ПОминаюш,ее устройство, аналото-.цифро-вые и дифро-аналоговые преобразователи, цифровые блоки памяти .и управления.

В таки.х устройствах для решения параболических и эллиптических уравнений применяются магазины резисторов, для гиперболических уравнений - цепи, содержащие магазины индуктнвностей, емкостей и резисторов. В связи с этим при решении гинерболичесхих уравнений подобные устройства «е обладают достаточной точностью. Решение же -нелинейных гиперболических уравнений вызывает значительные трудности. Решающие блоки, содержащие 1магазины индуктивиостей и емкостей, подвержены влиянию внешних воздействий, ненадежны в работе, дороги и громоздки.

В предлагаемом устройстве эти недостатки устранены тем, что с целью решения на одном и том же решающем блоке лараболических, эллиптических и гиперболических уравнений, ,в него введены блок пересчета и задания функций, который соединен с решающим блоком, аналоговым заноминающи:м блоком и управляющим блоком, и вспомогательный блок пересчета, о оторый соединен с заполгинающим блоком и через блок преобразователей с ЭЦВМ.

Введение этих блоков позволило приме0нить решающий блок, соединенный с аналоговым заполшнающИМ блшшм, блоком пересчета и задания функций, блоком граничных условий, управляющим блоком и через ко ммутатор и блок аналого-цифрового i цифро-аналогового преобразо-вателей - с ЭЦВМ, состоя5щий только из магазинов резисторов.

На фиг. 1 - представлена блок-схе-ма вычислительного устройства; на фиг. 2 - блок пересчета и задания функций и решающ 1Й блок; на фиг. 3 - вспомогательный блок пересчета.

Устройство содержит решающий блок 1, аналоговый запоминающий блок 2, блок пересчета и задания функций 3, блок граничных

5 условий 4, ком мутатор 5 узловых точек решающего блока, блок аиалого-цифрового и цифро-аналогового преобразователей 6, цифровой (вычислительный блок 7, вспомогательный блок пересчета 8, блок управления 5 ма0газинами резисторов и управляющий блок 0. На фиг. 2 и фиг. 3 шоказагны катодный пс1вторитель // и усилитель постоян-ного тс,ка 12. Решающий блок / соединен с аналоговым за.паминающи.м .блоком 2, с блоком пересчета и задания функций 3 и блоком заладил граничных условий 4. Решающий блс« / соединен с блоком 7 через ко.м.чутатор 5 л блок аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователей 6. Через блах управления магазина МИ сопротизлений 9 блок 7 соединен с блоком 1. Блок 2 через блок вспомогательного перасчета 8 и блоки 5 и 6 :сое(Д|И1нен с цифровым вычислительным блокам 7. УстроЙ1СТ1во ра.ботает следующим образом. При решении эллиптических и юарабоямческих задач в блок 7 вводятся исходные далные для расчета ,резистО(рОв и начальные условия (пр,и ре1аеНгИИ эллиптических задач - значения фуниодии, соот1ветствующ)е пер13ому лрибЛИжанию). Через блоки 6, 5 и / блок 7 за.носит иачалыные условия IB блок 2 -и через блок 9 производит установку резисторов. После этого значения .начальных условагй, соответствующие лер(ваму решаемому чд|Номер; ому уравнению, Первписьшаются IB -блок 3. Па кояцы цепоч1ки магазинов резисторов решающего блока / подаются граиичные условия из блока 4, на-бран1ные заранее яри помощи шнуровой коммутацией. Решение, получениое в блсже 7, заиисы.вается в устройство 2 ,на место -начальных условий, зьгведевных IB блок 3. В случае решения нелинейных задач з-начения фун;кции if3 блока / через блоки 5 и 5 (Подаются В бло.к 7 для пересчета резисторов. Аналогично П р01изводится рещенне второго одномерного уравнения, третьего и т. д. При решении гйперболичеоких задач блок 2 .разбивается иа иве части: лервую - для заnoiMHHBiHiHH значений сеточных фувкций - У ; I вторую - для F , 2 . Для расчета /величии Мх и My, где ж - 2 F , - 1/{; Л, :: 2 - l/i. Vl ;- : N -V-2V у дг, у - л .г, у X, у + h соответствующие эначендя V- и V-, устройства 2 лерап-исываются в блок 3. Расчет величин NX. и производятся в блоке 8. Затем значения NX, и Ny передаются через блоки 5 и в 7, где происходит расчет соответствующих резисторов. Дальнейшее решение производится но алгоритму рещения параболических задач с внутренни.ми источниками. БлОк пересчета и задания фун1кций я рещающий блок (фиг. 2) работают слецующи.м образоМ. Ту.мблеры .13 в блоке J пареключаются в положение 1. Па нечетные входы блока 5 из блока 2 подаются значения - v 2 четные + V „ и запо.минаются t У t У на конденсаторах 14, 15 и 16, включенных на входы катодных повторителей 11. После срабатывания реле 17 и 18 на выходе усилителя постоянного тока 12 появляется напряжение, / ..L соответствующее М -f- У - У у-J, которое запоминается на конденсаторе 19. После ср абатывания реле 20 и возвращения реле 17 vi 18 в исходное состояние «а выходе усилителя 12 появляется напряжение, соответствующее + ,.Блок вспомогательного пересчета 8 (фиг. 3) работает следующим образом. Из блока 2 на входы блоков /, 2, 3 соответственно подаются 11 значения функции - У{, J, у . ; I . После срабатывания реле 17 на выходе усилителя J2 появляется напряжение, оответствующее значению A,,--- у /-4 ) -2V,/+n л- -г ft. У/ П ip е а :М ет изобретения Устройстгво для ренюния задач математической физ.и;ки, содержащее решающий блок, цифровой вычислительный блок, аналоговый запоминающий блок, блогк задания граничных УСЛОВ.ИЙ, блок аналого-цифрового и ци фро-аналогавого Л1рео:б:разова1Ния, к-омолутатор .и блогк управления, отличающееся тем, что, с целью расширения (класса решаемых задач и увеличения точности, оно содержит блок пересчета л задания функций, соединенный с решающим блоком, аналоговым запс-минающим блоком и |бло:ком у(ира1влени.я, и .вопамогательный блок пересчета, подключенный к зал оминающему бло«у и через KOiMLMyTaTop и блок аналогоцифрового и цифро-аналогового преобразования к цифрово.му вычислительному блоку, а решающий блок соединен с аналогоЕВым запоминающим блоком, с блоком пересчета и задания функций, блоком граничных условий, блоком управления и через коммутатор и блок аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования с цифровым (Вычислительным блоком.

,j llljT гг

П

Г

1гф №

(i m(i l

I1

-к лощ.)