Устройство контроля точности электромоделирования плоских полей Советский патент 1982 года по МПК G06G7/46 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для решения дифференциальных уравнений в частных . производных.с использованием дискрет ной токопроводящей среды и применено в сеточных аналого-вычислительных ма шинах для контроля точности моделиро вания плоских полей. Известно автоматическое устройство для построения эквипотенциальных линий дискретного действия, содержащее, накапливающие сумматоры, счетчики циклов, два цифроаналоговых преоб разователя кода приращения координат точки эксипотенциальной линии в пропорциональное напряжение и суммирующие усилители l , В основе операций, выполняемых перечисленной аппаратурой для повышения точности построения эквипотенциальных линий, лежит линейная зависимость координат от потенциала, поэтому это устройство по точности для исследования однородного поля совершенно неприемлемо для неоднородных полей. Наиболее близким к предложенному по техническому решению является устройство автоматического поиска и регистрации эквипотенциальных линий потенциального поля в сеточных АВН, содержащее блок памяти, сумматоры, блок сравнения, генератор синхроимпульсов, коммутатор. R-ceTKv, регистрирующий прибор и нелинейный преобразователь 2j. Точность построения эквипотенциальных линий в этом устройстве определяется путем вычисления приращения координат точки эквипотенциальной линии относительно одной из узловых точек модели и выполняется четырьмя сумматорами, нелинейным преобразователем и блоком сравнения. Недостаток этого известного устройства заключается в том, что вычисляются приращения координат точек эквипотенциальной линии соответственно по осям X и У в зависимости тольк от приращения потенциалов. Это условие выполнимо только для однородных полей и неприемлемо для неоднородных пбэтому это устройство имеет недостаточную точность контроля при работе с неоднородными полями. Цель изобретения - достижение заданной точности контроля любых полей включая и неоднородные. Указанная цель достигается тем, что в устройство контроля точности электромоделирования плоских полей, содержащее блок памяти, сумматор, блок сравнения и генератор синхроимпульсов, выход которого соединен с управляющими входами коммутатора и регистра, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым информационными вход ми регистрирующего блока, R-сетку группа выходов которой подключена к группе информационных входов коммутатора, введен блок задержки сигнала выход которого объединен с его первым входом и соединен с выходом блока сравнения и управляющим входом ре гистрирующего блока, первый и второй выходы коммутатора подключены соотseTctBeHHo к первому и второму входам сумматора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения второй вход которого подключен к выходу блока памяти, выход генератора синхроимпульсов соединен с входом блока памяти и вторым входом блока задержки. На чертеже приведена схема предложенного устройства. Устройство для контроля точности электромоделирования плоских полей содержит сумматор 1, блок сравнения блок задержки 3, генератор синхроимпульсов k, R-сетку 5, коммутатор 6 блок памяти 7, регистр 8 и регистрирующий прибор 9. Устройство работает следующим об разом. Генератор синхроимпульсов k посы лает при каждом такте управляющие синхроимпульсы на входы коммутатора 6, блока памяти 7, блока задержки 3 регистра 8. При каждом управляющем синхроимпульсе коммутатор 6 опрашивает потенциалы H. i попарно двух узловых точек R-сетки 5 вдоль одной из осей координат. С выхода коммутатора 6 потенциалы узловых точек поступают на входы сумматора 1, с выхода которого шаговая полуразность 0,5 (fV--,- Ч ) поступает на один из входов блокэ сравнения 2, На второй вход блока 2 с выхода блока памяти 7 поступает потенциал равный по величине заданной допустимой погрешности потенциала (Лдол. В блоке 2 производится операция сопоставления абсолютных величин шаговой полуразности Ь,5(Ч-)- Ч ) и заданной допустимой погрешности потенциала(лд ) . В случае, если абсолютная величина шаговой полуразности превышает абсолютную величину заданной допустимой погрешности, т.е. .0, / /АЭОП/ то блок 2 выдает сигнал разрешения на печать регистрирующему прибору 9 первой из двух анализируемых точек Ыодели. На следующем такте такой же сигнал разрешения на печать второй узловой точки модели также выдается регистрирующему прибору Э, но уже с выхода блока задержки 3. При каждом такте генератора синхроимпульсов с выходов двухканального регистра 8 поступают сигналы, пропорциональные координатам узловых точек R-сетки 5, на входы регистрирующего прибора 9 в соответствии с выбранной программой опроса. Две каретки регистрирующего приЗора 9 (не зависимо от того, есть или нет сигнал разрешения на печать) отрабатывают координаты X и У опрашиваемых коммутаторов 6 узловых точекR-сетки 5. Следовательно, предложенное устройство производит автоматический контроль точности, поиск и регистрацию двух узловых точек R--сетки 5. для которых абсолютная величина шаговой полуразности потенциала превышает абсолютную величину заданной допустимой погрешности моделирования. После опросу попарно всех узловых точек R-сетки 5 производят изменение шага сетки для отмеченных узловых точек сетки R-сетки 5 таким образом, чтобы абсолютная величина шаговой полуразности была равна или меньше абсолютной величины заданной допустимой погрешности, т.е. 0,5f -iH- ft / . Технико-экономическая эффективность применения предложенного устроиства заключается в возможности контроля и обеспечения заданной точности моделирования любых полей, вклю чая и неоднородные, в аналоговых устройствах поиска и регистрации эквипотенциальных линий. Возможность получения результатов с заданной точностью исследования любых полей, включая и неоднородные, повышает практическую ценность результатов эксперимента и расширяет сферу применения моделирования. В частности, применение предложенного устройства в составе устройства поиска и регистрации эквипотенциальных линий для построения координат точек изотермических линий температур ных полей алюминиевых поршней формированных автотракторных двигателей дает возможность рассматривать температурное поле как неоднородное, т.е. учитывать изменение теплопроводности материала поршня от температуры. При этом точность результатов в электромоделировании повышается до 8 по сравнению с результатами, которые можно получить, если применять известное устройство, пригодное только для однородных полей. Формула изобретения Устройство контроля точности элeкt ромоделирования плоских полей, содер жащее блок памяти, сумматор, блок 9 1« сравнения и гененатор синхроимпульсов, выход которого соединен с управляющими входами коммутатора и регистра, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым информационными входами регистрирующего блока, R-сетку, группа выходов которой подключена к группе информационных входов коммутатора, от ли чающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введен блок задержки сигнала, выход которого объединен с его первым входом и соединен с выходом блока сравнения и управляющим входом регистрирующего блока, первый и второй выходы ко ;1мутатора подключены соответственно к первому и втррому входам сумматора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока памяти, выход генератора синхроимпульсов соединен с входом блока памяти и вторым входом блока задержки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 378888, кл. G Об G 7Л8, 1971. 2.Сергеев Н.П., Козлов Э.С. Устройство автоматического поиска и регистрации эквипотенциальных линий потенциального поля в сеточных АВН. Известия ВУЗов. Электромеханика, 1971, W 8, с. 911 (прототип).