SU924725A1 - Устройство дл задани граничных условий - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к аналого-ц цифровой вычислительной технике и предназначено дл  задани  переменных во времени граничных условий при решении задач теплопроводности на гибридных и аналоговых вычислительных машинах. Известны устройства дл  моделировани  граничных условий, в которых задание граничных условий осуществл  етс  с помощью аналоговых функциональных преобразователей, предстабл ющих собой довольно сложные устройства tn. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее регистры, пре образователи цифра-аналог, генератор импульсов, счетчик циклов обращений, цифровой накопитель и резисторную сетку 21. Данное yctpoйcтвo предназначено дл  задани  переменных во времени граничных условий, причемв накопителе (блоке пам ти-) запоминаютс  амплитудные значени  функций дл  каждого временного шага, т.е. реализуетс  принцип кусочно-ступенчатой аппроксимации, что приводит к усложнению устройства. Кроме того, задание в-каналы граничных условий осуществл етс  последовательно,что существенно увеличивает врем  решени  задачи. Цель изобретени  - упрощение схемы устройства и повышение его быстродействи . Дл  достижени  указанной цели в устройство дл  задани  граничных условий, содержащее генератор импульсов , выход которого соединен с входом счетчика временных шагов, адресный регистр, выход которого соединен с входами блоков пам ти, цифроаналоговые преобразователи, выходы которых соединены с соответствующими граничными узлами резисторной сетки, дополнительно введены дешифратор и блоки сложени , причем выход счетчика временных шагов через дешифратор соединен с входом адресного регистра, а выходы блоков пам ти соответственно соединены с входами соответствующих блоков сложени , выходы которых соединены с входами соответствующих блоков сложени , выходы которых соединены с входами соответствующих цифроаналоговых преобразователей.

Каждый блок сложени  содержит сумматор, регистр суммы и регистр слагаемого, причем первый вход сумматора  вл етс  входом блока, а выход сумматора соединен с входом регистра суммы, выход которого  вл етс  выходом блока и через регистр слагаемого соединен с вторым входом сумматора.

На фиг.1 представлена схема устройства , на фиг.2 - кусочно-линейна  аппроксимаци  функции.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, резисторную сетку 2, счетчик 3 временных шагов, дешифратор , адресный регистр 5, блоки 6 пам ти, блоки 7 сложени , каждый из которых состоит из сумматора 8, регистра 9 суммы, регистры 10 слагаемого , цифроаналоговые преобразователи (кодоуправл емые источники напр жени ) 11.

8 устройстве дл  задани  граничных условий используетс .кусочнолинейна  аппроксимаци  .

Дл  того, чтобы упростить описание алгоритма работы устройства рассмотрим конкретный случай функцию , аппроксимированную трем  отрезками (фиг.2). Учитыва , что а гументом  вл етс  врем  t

G-,(t)a,, GQ,(,

PW (t)a,, .

Коэффициенты a;,G(t и a (j( t;j) совпадают со значени ми функции F(t) в этих точках. В качестве аппроксимируемой функции F(t) могут быть зависимости коэффициентов теплообмена d(t) - дл  граничных условий рода, температуры среды T(-fc)дл  граничных условий I и | рода и теплового потока g(t) дл  граничных условий IJ оода.

Дл  параллельного задани  граничных условий во все граничные точки, указанные зависимости аппроксимируют одинаковым количеством отрезков дл  равных временных интервалов, которые состо т из целого числа временных шагов At.

В блоки 6 пам ти записываютс  величины приращени  функций дл  i-ro интервала времени , а в регистры слагаемых 10 - значени  граничных условий при , т.е. Эд.

Дешифратор t осуществл ет переход к следующему временному интервалу путем преобразовани  текущего номера временного шага, записанного на счетчик 3| в номер временного интервала , который и  вл етс  адресом приращени  bjut дл  данного интервала .

Устройство работает следующим об разом.

Запускаетс  генератор 1. С приходом на счетчик 3 первого импульса в регистре 5 с помощью дешифратора 4 происходит формирование адреса приращени  дл  первого временного интервала. Этот адрес подаетс  на адресные входы блоков 6 пам ти, в результате чего коды приращений поступают с выходов блоков 6 пам ти на первые входы сумматоров 8, которые складывают их с кодами начальных граничных условий а, поступившими с регистров 10 слагаемого. На выходе сумматоров 8 формируютс  значени  функций дл  первого временного шага (например, фиг.2, точка А), .которые запоминаютс  на регистрах 9 суммы. Информаци  о граничных услови х поступает с выходов регистров 9 на входы соответствующих преобразователей 11, где она преобразуетс  в аналоговую форму и поступает в граничные узлы сетки 2, а также в регистры 10, где она запоминаетс  до следующего временного шага.

Claims (2)

1. С приходом второго импульса происходит формирование значений граничных условий дл  второго временного шага neipBoro временного интервала . Так будет продолжатьс  до тех пор, пока номер текущего временного шага не достигнет числа, характеризующего количество шагов в первом временном интервале. Дл  данного случа  (фиг.2) это число равно А. 5 После достижени  указанного чис ла, с приходом следующего импульса на счетчик 3 дешифратор Ц формирует адрес второго приращени  и блоки 6 пам ти выдают приращение на сумматоры 8, в которых происходит формирование значент граничных условий дл  первого шага второго временйого интервала и т.д Формирование граничных условий на следующих временных интервалах происходит аналогичным образом. Таким образом, выполнение устрой ства в соответствии с изобретением позвол ет при решении задач теории пол  значительно сократить как врем  решени  задачи, так и стоимость блока задани  граничных условий . Формула изобретени  1. Устройство дл  задани  граниМных условий, содержащее генерато импульсов, выход которого соединен входом счетчика временных шагов, адресный регистр, выход /которого со динен с входами блоков пам ти, цифроаналоговые преобразователи, выход которых соединены с соответствующими граничными узлами резисторной сетки, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства и повышени  быстродействи , в него дополнительно введены дешифратор и блоки сложени , причем выход счетчика временных шагов через дешифратор соединен с входом адресного регистра, а выходы блоков пам ти соответственно соединены с входами соответствущих блоков сложени , выходы которых соединены с входами соответствующих цифроаналоговых преобразователей. 2. Устройство по п.1, о т л и чающеес  тем, что, каждый блок сложени  содержит сумматор, регистр суммы и регистр слагаемого, причем первый вход сумматора  вл етс  входом блока, а выход сумматора соединен с входом регистра суммы, выход которого  вл етс  выходом блока и через регистр слагаемого соединен с вторым входом сумматора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР (f 239675, кл. G Об G , 1967.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 221957, кл. G 06 G , 1966 (прототип).

   П

   - б

   П

   . 6

   п

   б

   ш

   фиг /