Устройство для решения дифференциальных уравнений в частных производных Советский патент 1977 года по МПК G06G7/40 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ В ЧАСТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ па умножениЯ| выход которого соединен со входом сумматора, первый выход которого шется выходом блока вычисления сеточной функции, а второй выход сумматора подключен к одному из входоб первого регистра, другие входы регистров соединены соответственно с шиной начальных условий и шиной управляющего сигнала, выход уэла ввода подключен к третьему входу узла умножения. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройстве содержи- регистры 1, 2, блок 3 умножения, сумматор 4, блок 5 ввода, блок 6 шаговой коммутации, управляемый вентиггы 7, шины 8, 9, 10, 11, 12 блок 13 вьзчисления сеточной функции, ре™ гистры 14, 15, 16, узел умиол ения 17, сумматор iSi узел 19 ввода, узел 20 шаговой коммутации, шины 21, 22, 23, 24, 25, 26, управляемый вентиль 27, блок 28 вычисления сеточной фуккдии регистры 29, 30, узеп, 31 уш1ожения, сумматор 32, узе 33 ввода, узел 34 шаговой коммутации, шины 35, 36, 37, 38, 39, управгаяемый вентиль 40, блок 41 вычисления сеточкой функции, регистры 42, 43, узел 44 умноже ния, сумматор 45, узел 46 ввода, узел 47 шаговой коммутации, шины 48, 49, 50 51. Шины 9, 11, 23, 26, 36,39поцкпюченык источникам управляющих сигналов, а ши 8, 22, 35 являются шинами ввода начальных данных, Устройство работает следующим образом В регистры 1, 2 заносятся начальные данные U 5°, Uj. Зти значения, а также ин формация, поступающая из блока 5 ввода, умножаются в блоке 3 умножения каладое на свой коэффициент. При этом сигнал на шине 11 закрывает управляемый вентил 7, и информация из блока 13 в блок 3 не поступает. Полученные произведения склады ваются на сумматоре 4, и обновленное зна чение сеточной функции поступает в регист 1. Блоки 13, 29,-41 функционируют в соответствии с видом решаемых уравнений. Аналогично регистрам 1, 2 функционируют регистры 14, 15 блока 13, регистры 29, ЗО блока 29 и регистры 42, 43 блока 41 Регистр 16 блока 13 служит для хранения сеточной функции, которая заносится с начальными данными. Работа сумматоров 18, 32,45, узлов умножения 17, 31, 44, упраы1яемых вентилей 27, 40 происходит также, как и работа блоков 4, 3 и 7. Управление работой регистров 1, 2, 14, 15, 29, ЗО, 42, 43 осуществляется с помощы управляюших сигналов, подаваемых на шины 9, 23 36, 49, что позволяет передавать информацию из одного регистра в другой, а также назависимо друг от друга хранить информацию. Блок 6 шаговой коммутации и узлы 20, 34, 47 шаговой коммутации слркат для перекоммутации выходов устройства. При этом в соответствии с уравнениями занесение начальной информации в регистры 2. 15, 30, 43 осуществляете из регистров 1, 14, 29,42. Управляемые вентили 7, 27, 40 открыты сигналами на шинах 11, 27, 40, и сеточная функция подступает с выхода блока на узел умножения блока 28 сеточная функция Vj поступает с выхода блока На узел умножения блока 13, сеточная ; функция поступает с выхода блока 13 на блок умножения 3, . Введение дополнительных блоков вычисления сеточных функций пизволяет решать условно-конкретные задачи для бигармонического уравнения. Формула изобретения 1. Устройство для решения дифференциальных уравнений в частных прс5изБодных, содержащее блок шаговой коммутации, блок умножения, сумматор, блок ввода и регистры, причем выход первого регистра соединен со входом блока шаговой коммутации / с первым входом блока умножения и с одним из входов второго регистра, выход которого подключен ко второму входу бло умножения, выход которого соединен СО входом сумматора, выход которого, подключен к одному из входов первого регист ра, другие входы регистров соединены соответс-1венно с шиной начальных условий и шиной управляющего сигнала, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей --устройства, оно содержит управляемые вентили и блоки вычисления сеточных функций, выход перво „д которых через последовательно соединенные первый управляемый вентиль, второй блок вычисления сеточной функции, второй управляемый вентиль, третий блок вычисления сеточной функции- и третий управляемый вентиль соединен с третьим входом блока умножения, выход блока ввода подключен к четвертому входу блока умножения. 2, Устройство по п. 1, отличаю - щ е е с Я- тем, что,- каждый из блоков вычисления сеточиых функций содержит узел шаговой коммутации, узел умножения, сумматор, узел ввода и регистры, причем выход первого регистра соединен со входом узла шаговой коммутации, с первым входом узла умножения, и с одним из входов второго регистра, выход которого подключен ко второму входу узла умножения,- выход которого соединен со входом сумматора, первый БЫ код. которого является выходом блока вычислений сеточной функции, а второй выход сумматора подключен к одному из входов первого регистра, другие входы региетров соединены соответственно с шиной начальных условий и шиной управляющего сигнала, выход узла ввода подключен к третьему входу узла умножения.

Источники информации, принятые во при экспертизе:

1.Пухов Г. Е, Цифровые сети параллельно-последовательного действия для интегрирования дифференхшальных уравнений. Электроника и моделирование, вып. 3, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР №.373735, МКл 6О66 7/56, 1973.