Ячейка однородной структуры для решения дифференциальных уравнений в частных производных Советский патент 1980 года по МПК G06G7/56 

Изобретение относится к области цифровой вычислительной технике, а именно - к однородным цифровым интегрирующим структурам, и может быть использовано для решения систем линейных алгебраических уравнений, дифференциальных уравнений в частных производных, а также для моделирования краевых задач. Известно цифровое устройство для моделирования краевых задач, содержащее блоки умножения, сумматоры, блоки задания граничных и начальных условий, блок памяти и блок вывода. Недостатком известного устройства является низкая устойчивость решения Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является уст ройство, содержащее бло масштабных интеграторов, сумматор и интегратор. Недостатком известного устройства является низкое быстродействие. Целью изобретения является повыше ние быстродействия. Поставленная цель достигается тем что в ячейку однородной структуры для решения дифференциальных уравнений в частных производных, содержащу первый интегратор, блок масштабных и теграторов , выходы которого соединены со входами сумматора приращений, дополнительно введен второй интегратор, выход которого соединен со входом первого интегратора и с одним из входов блока масштабных интеграторов, вход второго интегратора подключен к выходу сумматора приращений. Описываемая ячейка однородной структуры для решения дифференциальных уравнений в частных производных представлена на чертеже. Она содержит блок 1 масштабных интеграторов, сумматор 2 приращений, следящий интегратор 3, интегратор 4 и выходом ячейки является выход следящего интегратора 3. Ячейка однородной структуры работает следующим образом. Ка входы блока 1 масштабных интеграторов подаются приращения с выходов других ячеек согласно конфигурации цифровой однородной сетки (ЦОС), В блоке 1 производится умножение входных приращений на соответствующие масштабные коэффициенты. Масштабированные входные приращения с выходов блока 1 подаются на входы сумматора 2 приращений, в котором производится их суммирование. Сумма приращений с выхода сумматора 2 поступает на вход

следящего интегратора 3. Если эта сумма отлична от нуля, то на выходе следящего интегратора 3 появляется приращение. Число приращений на выходе следящего интегратора 3 стремится к числу, равному сумме входных приращений, умноженной на соответствующие масштабные коэффициенты. Приращения с выхода следящего интегратора 3 поступают на входы других ячеек согласно конфигурации сетки, а также на один из входов блока 1 масштабных интеграторов и на вход интегратора 4, в котором производится операция интегрирования (суммирование в течение цикла вычислений). Результат вычислений образуется в интеграторе 4 по истечении цикла вычислений. Длительность цикла вычислений фиксирована и определяется формой представления переменных и приращений.

Введение дополнительного интегратора с соответствующими связями позволяет повысить быстродействие ячейки.

Формула изобретения

Ячейка однородной структуры для решения дифференциальных уравнений в частных производных, содержащая первый интегратор, блок масштабных интеграторов,, выходы которого соединены со входами сумматора приращений, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия, в нее введен второй интегратор, выход которого соединен со входом первого интегратора и с одним из входов блока масштабных интеграторов, вход второго интегратора подключен к выходу сумматог ра приращений.