Устройство для моделирования размещения плоских геометрических объектов

 

УСТРОЙСТВО ДОЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ПЛОСКИХ ГЕОМЕТРИНЕСКИХ ОВЬЕКТОВ, содержащее блок распределения информации, который содержит две матрицы элементов И по числу информационных входов устройства в каждой матрице, блок формирования годографа, выполненный в виде матрицы ячеек формирователя, каждая из которых состоит из первого триггера, первый блок коммута1ЩИ , блок хранения годографа, выполненный в виде матрицы триггеров, блок запоминания области размещения объекта, блок формирования стробирующего сигнала, который состоит иэ матрицы элементов И, группы элементов ИЛИ, элемента ИЛИ и формирователя импульса, и блок управления., который состоит из четырех -элементов И, трех формирователей импульсов, первого триггера, первого элемента задержки, счетчика перебора элементов ntn-мерного поля размещения объекта и генератора тактовых импуль сов, первые входы одноименных элементов И каждой матрицы блока распределения информации объединены и подключены к соответствующему информационному входу устройства. выходы элементов и первой матрицы блока распределения информации соединены с одноименными .информационными входами блока запоминания области размещения объекта, выходы элементов И второй матрицы блока распределения информации соединены с единичными входами первых триггеров одноименных ячеек формирователя блока формирования годографа, а выходы первых триггеров матрицы ячеек формирователя блока формирования годографа соединены с одноименными шформационными входами первого блока коммутации, выходы которого соединены с единичными входами одноименных Ф триггеров матрицы блока хранения годографа , первые входы элементов И матрицы блока формирования стрббирующего сигнала подключены к одноименным выходам блока запоминания области размещения объекта, а выходы элементов И казвдого столбца матрицы блока формирования стробирующего сигнала через соответствующий элемент ИЛИ группы соединены с соответствующим входом элемента ШШ, выход которого соединен с входом формирователя импульса блока формирования стробирующего сигнала, выход которого соединен с управляющим входом первого блока коммутации, выход генератора тактовых импульсов блока управления соединен с первыми входами элементов И блока управления, второй вход первого из которых является входом запуска устройства, а выход первого элемента И через :первый формирователь импульса соеди |нен с нулевыми входами первых триггеров ячеек формирователя блока фор

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

091 (И) OllHCAHHE ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 34121 68/24-24 (22) !8.03.82 (46) 23.12.85. Бюл. 9 47 (7I) Институт проблем машиностроения АН УССР (72) Ю.Г. Стоян и В.В. Мазур (53) - 681 . 333 (088 . 8) (56) . Патент США В 3596068, кл. 235-15О, опублик. 1971.

2. Авторское свидетельство СССР 11 613642, кл. G Об F 7/38, 1971. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ПЛОСКИХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ, содержащее блок распределения информации, который содержит две матрицы элементов И по числу информационных входов устройства в каждой матрице, блок формирования годографа, выполненный в виде матрицы ячеек формирователя, каждая из которых состоит из первого триггера, первый блок коммутации, блок хранения годографа, вы" полненный в виде матрицы триггеров, блок запоминания области размещения объекта, блок формирования стробирующего сигнала, который состоит иэ матрицы элементов И, группы элементов ИЛИ, элемента ИЛИ и формирователя импульса, и блок управления,, который состоит из четырех элементов И, трех формирователей импульсов, первого триггера, первого элемента задержки, счетчика перебора элемен.тов n.n-мерного поля размещения объекта и генератора тактовых импуль" сов, первые входы одноименных элементов И каждой матрицы блока распределения информации объединены и подключены к соответствующему информационному входу устройства, выходы элементов И первой матрицы блока распределения информации соединены с одноименными .информационными входами блока запоминания области размещения объекта, выходы элемен" тов И второй матрицы блока распределения информации соединены с единичными входами первых триггеров одноименных ячеек формирователя блока формирования годографа, а выходы первых триггеров матрицы ячеек формирователя блока формирования годографа соединены с одноименными ин" формационными входами первого блока коммутации, выходы которого соединены с единичными входами одноименных Е

O триггеров матрицы блока хранения годографа, первые входы элементов И матрицы блока формирования строби" рующего сигнала подключены к од-. ноименным выходам блока запоминания Я области размещения объекта, а выходы. ! элементов И каждого столбца матрицы . блока формирования стробирующего сигнала через соответствующий элемент ИЛИ группы соединены с соот» ветствующим входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом формирователя импульса блока формирования стробирующего сигнала, выход которого соединен с управляющим входом первого блока коммутации, выход генератора тактовых импульсов блока . управления соединен с первыми входами элементов И блока управления, второй вход первого из которых является входом запуска устройства, а выход первого. элемента И через первый формирователь импульса соеди

,нен с нулевыми входами первых триггеров ячеек формирователя блока фор120 мирования годографа, нулевыми вхо-. дами триггеров матрицы блока хранения годографа, входом сброса блока запоминания области размещения объекта и входами сброса счетчика перебора элементов n n-мерного поля размещения объекта блока управления, .выходы которого соединены с вторыми,входами одноименных элементов И матрицы блока формирования стробирующего сигнала, второй вход второго элемента И блока управления являет" ся входом записи области размещения объекта. устройства, а выход этого элемента через второй формирователь импульса соединен с вторыми входами элементов И первой матрицы блока распределения информации, второй вход третьего элемента И блока управления является входом записи объек. та устройства, а выход третьего элемента И через третий формирователь импульса соединен с вторыми входами элементов И второй матрицы блока распределения информации и единичным входом первого триггера блока управления, единичный выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика перебора элементов и-п-мерного поля размещения объекта, выходы которого соединены с вторыми входами одноименных. элементов И матрицы блока формирования стробирующего сигнала, последний выход счетчика перебора элементов

n. n-мерного поля размещения объекта через первый элемент задержки блока управления соединен с нулевым входом первого триггера этого блоха, о т— л и ч а ю щ е е с я . тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реализации процесса последовательно-одиночного размещения объектов, оно содержит дешифратор состояний, блок запоминания параметров размещения объектов, второй блок коммутации, блок запоминания конфигурации объекта и блок вычисления экстремальных точек годографа, который содержит две матрицы элементов И и элементы ИЛИ, причем блок распределения информации содержит третью матрицу элементов И по числу информационных входов устройства, ячейки формирователя блока формирования годографа содержат дополнительно второй триггер, элементы ИЛИ и элементы И, а блок управления содержит

0295 дополнительно шестнадцать элементов И, три элемента задержки, семнадцать формирователей импульса, тринадцать триггеров, две схемы сравнения, счетчик перемещений объекта по абсциссе, счетчик перемещений объекта по ординате, регистр абсциссы и регистр ординаты, первые входы элементов И третьей матрицы блока распределения информации подключены к одноименным информационным входам устройства, вторые входы этих элементов И объединены и подключены к выходу третьего формирователя импульса блока управления, а выходы элементов И третьей матрицы блока распределения информации соединены с одноименными информационными входами блока запоминания конфигурации объекта, в i j-й ячейке формирователя матрицы блока формирования годографа выходы первого, второго и третьего элементов И через первый элемент ИЛИ соединены со счетным входом второго триггера, единичный выход которого соединен с первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов И, нулевой вход второго триггера подключен к выходу первого формирователя импульса, счетный вход первого триггера подключен к выходу второго элемента ИЛИ, а единичный выход соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход четвертого элемента И i j-ячейки фор-. мирователя соединен с первыми входами третьего элемента И и второго элемента ИЛИ i j+1-й ячейки формирователя, а выходы пятого и шестого элементов

И i j-й ячейки формирователя соединены соответственно с вторым входом второго элемента ИЛИ i j-1-й ячейки формирователя и третьим входом второго элемента ИЛИ i+1 j-й ячейки формирователя, в блоке вычисления экстремальных точек годографа первые

:и вторые входы i, j-ro элемента И первой матрицы подключены соответственно к единичному выходу i, j"ãî триггера и нулевому выходу i, j+1-ro триггера блока .хранения годографа, первые и вторые входы i j-го элемента И второй матрицы подключены соответственно к единичному выходу

i j-го триггера и нулевому выходу

i+1 j-го триггера блока хранения годографа, выходы элементов И каждого столбца первой и второй матриц соединены с входами соответствующих!

200295

1 элементов ИЛИ, выходы которых соединены с одноименными входами дешифратора состояний, выход которого соединен с информационным входом блока запоминания параметров размещения объекта, в блоке управления выход третьего формирователя импульса соединен с единичным входом второго триггера, а выход пятого элемента И через четвертый формирователь импульса соединен с нулевым входом третьего триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, единичным входом четвертого триггера и с третьими входами элементов И первой матрицы блока вычисления экстремальных точек годографа, выход шестого элемента И через пятый формирователь импульса соединен с нулевым входом четвертого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом шестого элемента И, единичным входом пятого триггера и управляющим входом дешифратора состояний, выход седьмого элемента И через шестой формирователь импульса соеди. нен с нулевым входом пятого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И, единичным входом шестого триггера и входом записи блока запоминания параметров размещения объектов, выход восьмого элемента И через седьмой формирователь импульса соединен с нулевым входом шестого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом восьмого элемента И, единичным входом седьмого триггера и третьими входами элементов И второй матрицы блока вычисления экстремальных точек годографа, выход девятого элемента И через восьмой формирователь импульса сое. динен с нулевым входом седьмого .триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом девятого элемента И, единичным входом восьмого триггера и управляющим входом дешифратора состояний, выход десятого элемента И через девятый формирователь импульса соединен с„ нулевым входом восьмого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом десятого элемента И, единичным входом девятого триггера и входом записи блока запоминания параметров размещения объектов, выход одиннадцатого элемента И через десятый формирователь импульса соединен.. с нулевым входом девятого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом одиннадцатого элемента И, и единичным входом десятого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом двенадцатого элемента И, выход которого соединен с единичным входом одиннадцатого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом тринадцатого элемента И, выход которого через одиннадцатый формирователь импульса соединен с нулевым входом десятого триггера, счетным входом счетчика перемеще-. ний объекта по абсциссе и управляющим входом блока запоминания конфи" гурации объекта, выход четырнадцатого элемента И соединен с нулевым входом одиннадцатого триггера и единичным входом двенадцатого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом пятнадцатого элемента И, выход которого через двенадцатый формирователь импульса соединен со счетным входом счетчика перемещений объекта по ординате и управляющим входом блока запоминания конфигурации объекта, выходы счетчиков перемещений объекта по абсциссе и ординате соединены соответственно с первыми входами схем сравнения, вторые входы которых подключены соответственно к выходам регистров абсциссы и ординаты, входы которых соединены с соответствующими вторыми информационными выходами блока запоминания параметров размещения объектов, выход первой схемы сравнения соединен с вторым входом четырнадцатого элемента И, а выход второй схемы сравнения соеди" нен с нулевым входом двенадцатого триггера и единичным входом тринадцатого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом шестнадцатого элемента И, выход которого через тринадцатый формирователь импульса соединен с управляющим входом второго блока коммутации, нулевым входом тринадцатого триггера и единичным входом четырнадцатого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом семнадцатого элемента И, выход которого через четырнадцатый формирователь импульса соединен с нулевым входом четырнадцатого тригге1200295 ра и вторым входом восемнадцатого элемента И, выход которого через пятнадцатый формирователь импульса соединен с входом сброса счетчика перебора элементов п,п-мерного поля размещения объекта, и-кратный выход которого соединен с вторыми входами вторых элементов И ячеек формирователя матрицы блока формирования годографа и с входом второго элемента задержки блока управления, выход которого через шестнадцатый формирователь импульсов соединен с вторым входом шестых элементов И ячеек формирователя матрицы блока формирования годографа и со счетным входом второго триггера блока управления, единичный и нулевой выходы которого соединены соответственно с первыми входами девятнадцатого и двадцатого элементов И, вторые входы которых подключены к выходу четвертого элемента И блока управления, 1

-Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к уст ройствам специализированной вычислительной системы оптимального проектирования генеральных планов промыш- 5 ленных предприятий и технологических карт раскроя.

Известна сйстема оптимального использования материала, содержащая блок цифрового преобразования геомет- 1О рических форм, арифметическое устройство, используемое для физического моделирования смещения отдельного куска по поверхности материала на основе заложенных правил и решения век- Ц торных уравнений в декартовой системе координат, и выходной блок вычерчивания 1 j.

Однако использование арифметического устройства общего назначения 20 для последовательно-одиночного размещения объектов в известных устрой ствах приводит к снижению объема решаемых задач, увеличению времени решения задачи по сравнению с пепрог.раммными способами.

Каиболее близким к.изобретению является устройство для моделирования выход девятнадцатого элемента И которого соединен с вторым входом первых элементов И ячеек формиро. вателя блока формирования годографа через семнадцатый формирователь импульса, а с вторым входом четвертых элементов И ячеек формирователя блока формирования годографа — через третий элемент задержки и восемнадцатый формирователь импульса, выход двадцатого элемента И блока управления соединен с вторым входом третьих элементов И ячеек формирователя блока формирования годографа через девятнадцатый формирователь импульса, а с вторым входом пятых элементов И ячеек формирователя блока формирования годографа — через четвертый элемент .задержки и двадцатый формирователь импульса, выход первого элемента задержки блока управления соединен с единичным входом третьего триггера того же блока. размещения плоских геометрических объектов, содержащее блок распределения информации, который содержит две:матрицы элементов И lIQ числу информационных входов устройства в каждой матрице, блок формирования годографа, выполненный в виде матрица ячеек формирователя, каждая из кото-, рых состоит из первого триггера, первый блок коммутации, блок хранЕння годографа, выполненный в виде матрицы триггеров, блок запоминания области размещения объекта, блок формирот.. вания стробирующего сигнала, который состоит из матрицы элементов И, группы элементов ИЛИ, элемента KIN u формирователя импульса, и блок уп- ° равления, который состоит из четырех элементов И, трех формирователей импульсов, первого триггера, первого элемента. задержки, счетчика перебора элементов и п-мер ного поля размещения объекта и генератора тактовых импульсов, первые входы одноименных элементов И каждой матрицы блока распределения информации объединены и подключены к соответствующему информационному

l200295 второй «хад третьего элемента И блока управления ивляетс.я входом записи объекта устройства, а выход третьего элемента И через третий формирователь импульса соединен с вторыми входами элементов И второй матрицы блока распределения информации и единичным входом первого триггера блока управления, единичный выход которого соединен с вторым входам четвертого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика перебора элементов n-n-мер- . ного поля размещения объекта, выходы которого соединены с вторыми входами одноименных элементов И матрицы блока формирования стробирующего сигнала, последний выход счетчика перебора элементов п-и-мерного поля размещения объекта через первый элемент задержки блока управления соединен с нулевым входом первого триггера этого блока С2 3.

Известное устройство не позволя25 ет моделировать последовательноодиночное размещение плоских геометрических объектов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем реализации процесса последовательноодиночноro размещения объектов. входу устройства, выходы элементon

И первой матрицы блока распределения информации соединены с одноименными инфомационными в гадами блока запоминания области размещения объекта, выходы элементов И второй матрицы блока распределения информации соединены с единичными входами первых триггеров одноименных ячеек формирователя блока формирования годографа, а выходы первых триггеров матрицы ячеек формирователя блока фарформирования годаграфа соединены с одноименными информационными входами первого блока коммутации, выходы которого соединены с единичными входами одноименных триггеров матрицы блока хранения годографа, первые входы элементов И матрицы блока формирования стробирующего сигнала подключены к одноименным выходам блока запоминания области размещения объекта, а выходы элементов И каждого столбца матрицы блока формирования стробирующего сигнала через соответствующий элемент ИЛИ группы соединены с соответствующим входом эле:мента ИЛИ, выход которого соединен с входом формирователя импульса блока формирования стробирующега сигнала, выход которого соединен с управляющим входом первого блока коммутации, выход генератора тактовых импульсов блока управления соединен с первыми входами элементов И блока управления, второй вход первого из которых является входом запуска устройства, а выход первого элемента И через первый формирователь импульса соединен с нулевыми входами первых триггеров ячеек формирователя блока формирования годографа, нулевыми входами триггеров матрицы блока хранения годографа, входом сброса блока запоминания области размещения объекта и входами сброса счетчика перебо- 45 ра элементов n-n-мерного поля размещения объекта блока управления, выходы которого соединены с вторыми входами одноименных элементов И матрицы блока формирования стробирующеro сигнала, второй вход второго элемента И блока управления является входом записи области размещения объекта устройства, а выход этого элемента через второй формирователь импульса соединен с вторыми входами элементов И первой матри— цы блока распределения информации, Указанная цель достигается тем, чта устройство для моделирования размещения плоских геометрических объектов, содержащее блок распределения информации, который содержит две матрицы элементов И по числу информационных входов устройства в каждой матрице, блок формирования гадографа, выполненный в виде матрицы ячеек формирователя, каждая из которых состоит из первого триггера, первый блок коммутации, блок хранения годографа, выполненный в виде матрицы триггеров, блок запоминания области размещения объекта, блок формирования стробирующего сигнала, который состоит из матрицы элементов И, группы элементов ИЛИ, элемента ИЛИ и формирова,теля импульса, и блок управления, который состоит из четырех элементов И, трех формирователей импуль- сов, первого триггера, первого элемента задержки, счетчика перебора элементов n n-мерного поля размещения объекта и генератора тактовых импульсов, первые входы одноименных элементов И каждой матрицы блока

S 1 распределения информации объединены и подключены к соответствующему информационному входу устройства, выходы элементов И первой матрицы блока распределения информации соединены с одноименными информационными входами блока запоминания области размещения объекта, а выходы элементов И второй матрицы блока распределения информации соединены с единичными входами первых триггеров одноименных ячеек формирователя блока формирования гоДографа, а выходы первых триггеров матрицы ячеек формирователя блока. формирования годографа соединены с одноименными информационными входами первого блока коммутации, выходы которого соединены с единичными входами одноименных триггеров матрицы блока хранения годографа, первые входы элементов И матрицы блока формирования стробирующего сигнала подключены к одноименным выходам блока запоминания области размещения объекта, а выходы элементов И каждого столбца матрицы блока формирования стробнрующего сигнала через соответствующий элемент ИЛИ группы соединены с соответствующим входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом формирователя импульса блока формирования стробирующего сигнала, выход которого соединен с управляющим входом первого блока коммутации, выход генератора тактовых импульсов блока управления соединен с первыми входами элементов И блока управления, второй вход первого из которых является входом запуска устройства, а выход первого элемента И через первый формирователь импульса соединен с нулевыми входами первых триггеров ячеек формирователя блока формирования годографа, нулевыми входами триггеров матрицы блока хранения годографа, входом сброса блока запоминания области размещения объекта и входами сброса счетчика перебора элементов и-и-мерного поля размещения объекта блока управления, выходы которого соединены с вторыми входами одноименных элементов И матрицы блока формирования стробирующего сигнала, второй вход второго элемен та И блока управления является входом записи области размещения

200295 6

5 !

О

55 объекта устройства, а выход этого элемента через второй формирователь импульса соединен с вторыми входами элементов И первой матрицы блока распределения информации, второй вход третьего элемента И блока уп- ° равления является входом записи объекта устройства, а выход третьего элемента И через третий формирователь импульса соединен с вто" рыми входами элементов И второй матрицы блока распределения информации и единичным входом первого триггера блока управления, единичный выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика перебора элементов n n-мерного поля размещения объекта, выходы которого соединены с вторыми входами одноименных элементов И матрицы блока формирования строби" рующего сигнала, последний выход счетчика перебора элементов и и-мер- ного поля размещения объекта через первый элемент. задержки блока управ-., ления соединен с нулевым входом первого триггера этого блока, содержит.дешифратор состояний, блок запоминания параметров размещения объектов, второй блок коммутации, блок запоминания конфигурации объекта и блок вычисления экстремальных точек годографа, который содержит две матрицы элементов И и элементы

ИЛИ, причем блок распределения информации содержит третью матрицу элементов И по числу информационных входов устройства, ячейки формирователя блока формирования годографа содержат дополнительно второй тфиг.— гер, элементы ИЛИ и элементы И, а блок управления содержит дополнительно шестнадцать элементов И, три элемента задержки, семнадцать формирователей импульса, тринадцать триггеров, две схемы сравнения, счетчик перемещений объекта по абс.циссе, счетчик перемещений объекта по ординате, регистр абсциссы и регистр ординаты, первые входы элементов И третьей матрицы блока распределения информации подключены к одноименным информационным входам устройства, вторые входы этих элементов И объединены и подключены к вых пу третьего формирователя импуль са блока управления, а выходы эле7 200295 . 8 ментов И третьей матрицы блока рас- входом четвертого триггера и трепределения информации соединены с тьими,входа и одами элементов первой

И одноименными информационными входа- матрицы блока лока вычисления экстремальми блока запоминания конфигурации ных точек годо ф к годографа, выход шестого объекта в i -й ячейке ф . формирова- 5 элемента И через пятый формировате ь теля матрицы блока формирования го- импульса соединен с нулевым входом дографа выходы первого, второго и четвертого тригге а т г г е ра, . един ич ныи выход третьего элементов И через первый которого соединен с вторым входом элемент ИЛИ соединены со счетным шестого элемент И л мента, единичным входом входом второго триггера, единичный ip пятого триггера и управляющим входом выход которого соединен с первыми дешифратора состояний, выход седьвходами четвертого, пятого. и шесто- мого элемента И через шестои формиго элементов И, нулевой вход второ- рователь импульса соединен с нулего триггера подключен к выходу пер- вым входом пято.го т риггера, единкчныи вого формирователя импульса, счет-, f5 выход которого соединен с вторым . ный вход первого триггера подключен входом седьмого элемента И единичЭ к выходу второго элемента ИЛИ, а ным входом шестого триггера и входом единичный выход соединен с первыми записи блока запомина поминания параметров входами первого и второго элементов размещения объе я о ъектов, выход восьмого через седьмои формироваИ, выход четвертого элемента И 2р элемента И чере " ф

, -й ячейки формирователя соединен тель импульса соединен с нулевым вхотриггера, единичный выс первыми входами третьего элемента дом шестого три

И и второго элемента ИЛИ i,j+I-й ход которого соединен с вторым входом ячеики формирователя, а выходы пя- восьмого элемент И м нта единичным входом того и шестого элементов И 1, 1-й 25 седьмого триггера и третьими входами ячейки формирователя соединены соот- элементов И вто второи матрицы блока выветственно с, вторым входом второго . числения экстремальных точек годограэлемента ИЛИ 1, 1-1-й ячейки форми- фа, выход девятого элемента И черователя и третьим входом второго рез восьмой формирователь импульса элемента ИЛИ i+I,j-й ячейки форми- 30 соединен с нулевым входом седьмого рователя, в блоке вычисления экстре- тРиггера, единичный выход которого мальных точек годографа первые и соединен с вторым входом девятого вторые входы i,j-rо элемента И пер- элемента И, единичным входом восьвой матрицы подключены соответствен" Mol o тРиггеРа и УправлЯюшим вхоДом но к единичному выходу, ) -го тригге-,35 Дешифратора состоЯний, выхоД ДесЯра и нулевому выходу i,j+)-го тригге- того элемента И через девятый формира блока хранения годографа, первые рователь импульса соединен с нулеи вторые входы i j-го элемента И вто- вым входом восьмого тРиггеРа, единичрой матрицы подключены соответствен- ный выхоД котоРого соеДинен с BTQPblM но к единичному выходу 1,1-го тригге-4О входом десЯтого элемента И, единичра и нулевому выходу 1+1, 1-го тригге- ным входом девятого три гера и входом ра блока хранения годографа, выходы записи блока запоминания паРаметРов элементов И каждого столбца первой размещения объектов, выход одиннади второй матриц соединены с входами цатого элемента И через десятый форсоответствующих элементов ИЛИ, выхо- 45 миРователь импУльса соединен с нУле,.ды которых соединены с одноименными вым входом девятого триггера, единич:входами дешифратора состояний, выход ный выход котоРого соеДинен с вторым которого соединен с информационным входом одийнадцатого элемента И, и входом блока запоминания параметров единичным входом десятого триггера, размещения объекта, в блоке управле- 50 диничныи выход кот рого соединен с

B oÐb ходом двенадцатого

HNIIyJIbea coepHHeH c единичным BxosloM второго триггера, а вы од пятого элемента И ч ре через четвертый формирора, единичный выход которого соедиватель импульса соединен с нулевым мента И, выход которого через одинвходом третьего триггера, единичный надцатый формирователь импульса соединен с нулевым входом десятого входом пятого элемента И, единичным триггера, счетным входом счетчика

9 .12 перемещений объекта по абсциссе и уп" равляющим входом блока запоминания конфигурации объекта, выход четырнад- цатого элемента И соединен с нулевым входом одиннадцатого триггера и единичным входом двенадцатого триггера, единичный вьмод которого соединен с вторым входом пятнадцатого элемента И, выход которого через двенадцатый формирователь импульса соединен со счетным входом счетчика перемещений объекта по ординате и управляющим входом блока запоминания конфигурации объекта, выходы счетчиков перемещений объекта по абсциссе и ординате соединены соответственно с первыми входами схем сравнения, вторые входы которых подключены соответствен- но к выходам регистров абсциссы и ординаты, входы которых соединеньг с соответствующими вторыми информационными выходами блока запоминания параметров размещения объектов, выход первой. схемы сравнеянм- соединен с вторым входом четырйадцатого элемента И, а выход второй схеиш сравнения соединен с нулевым входом двенадцатого триггера и единичным входом тринадцатого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом шестнадцатого элемента И, выход которого через тринадцатый формирователь импульса соедиснен с управляющим входом второго блока коммутации, нулевым входом тринадцатого триггера и единичным входом четырнадцатого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом семнадцатого элемента И, выход которого через четырнадцатый формирователь импульса соединен с нулевым входом четырнадцатого триггера и вторым входом восемнадцатого элемента И, выход которого.через пятнадцатый формирователь импульса соединен с входом сброса счетчика перебора элементов

n.n-мерного поля размещения объекта, и-кратный выход которого соединен .с вторыми входами вторых элементов И ячеек формирователя матрицы блока формирования годографа и с входом второго элемента задержки блока управления, выход которого через шестнадцатый формирователь импульса соединен с вторым входом шестых элементов И ячеек формирователя ма рицы блока формирования годографа и со счетным входом вто00295 10 рого триггера блока управления, единичный и нулевой выходы которого соединены соответственно с,первыми входами девятнадцатого и двадцатого элементов И, вторые входы которых подключены к выходу четвертого элемента И блока управления,.вьмод девятнадцатого элемента И которого соединен с вторым входом первых

10 элементов И ячеек формирователя блока формирования Fîäîãðàôà через семнадцатый формирователь импульса, а с вторым входом четвертых элементов И ячеек формирователя блока

15 формирования годографа — через третий элемент задержки и восемнадцатый формирователь импульса, выход двадцатого элемента И блока управления соединен с вторым входом тре-

g тьих элементов И ячеек формирователя блока формирования годографа через девятнадцатый формирователь импульса, а со вторым входом пятых элементов И ячеек формирователя блока р5 формирования годографа — через четвертый элемент задержки- и- двадцатый формирователь импульса, выход первого элемента задержки блока управления соединен с единичным входом

З0/триггера того же блока.

Суть способа последовательноодиночного размещения плоских геометрических объектов состоит в сле35

Под выражением "геометрический объект" или просто "объект" понимается некоторая замкнутая область, ограниченная кусочно-гладким конту4О ром. Некоторую фиксированную точку

О внутри объекта S или на его границе назовем полюсом объекта. Свяжем объект Sä с неподвижной системой координат ХОУ с началом в полюсе О.

4 Каждый объект S,(i=1,2,...,n) из заданной последовательности

А Я,S,...,S свяжем с подвижной системой координат Х О У с началом в полюсе О . Объекты S;(il,2,...,n) и S будем называть взаимно ориентированными, если зафиксированы значения их углов. поворота относительно неподвижной системы координат ХОУ.

Объекты называются плотно распо55 ложенными, если они касаются, но не пересекаются.

Годограф векторной функции плотного размещения представляет собой траекторию движения полюса подвижно12

1200295 11 го объекта при его плотном движении относительно неподвижного. Объект

S считаем заданным, если задана информация об области, .определяющей объект S в системе координат с началом в полюсе О.

Принцип действия устройства при построении годографа векторной функции плотного размещения основан на следующем. Пусть S и S; - два взаимно ориентированных объекта с полюсами О и О соответственно. Объект

$, повернутый на угол я относитель t но первоначального положения, обозначим через S, . Область, представляющув собой множество положений объекта S. при движении его полюса по за1 данной линии, будем называть следом объекта S; и обозначим через S

Легко проверить, что если S:

1 след объекта S. при движении его полюса по контуру объекта S то rpa%

1 э ница области S,U S<, Y (х, у) Е$ является годографом векторной функции плотного размещения объектов S u S..

0 1

В функционирование предлагаемого устройства заложен следующий очевидный принцип. Оптимальное размещение обладает тем свойством, что какова бы ни была граница области размещения и какова бы ни была заданная последовательность размещаемых объектов, размещение каждого последующего объекта должно быть оптимально относительно границы области размещения и относительно размещения объектов в области возникшего в результате размещения предыдущих объектов из заданной последовательности.

Исходя из принятого принципа оптимальности метод решения поставленной задачи включает: построение годографа векторной функции плотного размещения размещаемого-объекта S. и об1 ласти размещения; моделирование спо.соба последовательно-одиночного раз- . мещения.

Таким образом, все объекты из заданной последовательности размещаются последонательно по одному.

Ранее размещенные объекты считаются неподвижными, т.е. их параметры размещения имеют вполне определенные фиксированные значения. Каждый объект размещается так, что из всех

его возможных положений выбирается такое, при котором значение функции цели у; достигает наименьшего значения только по тем переменным, которые являются парметрами размещаемого объекта.

Рассмотрим иллюстрацию такого способа размещения объектов. Для эт

ro каждому из размещаемых в области $ объектов поставим в соответствие числа иэ натурального ряда от 1 до и, где n — числа размещаемы> объектов. Пусть прн этом объекту

S„ „ соответствует число 1, объекту

S — число 2 и т.д. Тогда произноль ная последовательность из этих чисел однозначно определяет последовательность А размещения объектов S, (i=1,2,...,n) .

Рассмотрим накоторую последовательность чисeJI А=fê,,к?,...,кй, где к Р к „ (i=1,2, °,n), к,. е (l,nJ

Тогда первому члену этой последовательности соответствует объеКт

S<.. Если предположить, что задача размещения рассматривается применительно к одному объекту S то

К1

15 функция цели будет зависеть от одного двумерного вектора Рк1 (х К,у К), т.е. жд =X(P«), РК. е G, где G— замкнутое ограниченное множество в 1; -мерном пространстве, характеризующее область допустимых значений вектора Р ; . Расположим в области $ объект $ К„. таким образом, чтобы вектор. его параметров размещения удовлетнорял условию у (Р" )= ma z,(P ).

Р1,, е6

Найденное значение вектора РК.

К1 однозначно определяет положение объекта S . в области $ . ЗафиксиКi о

40 руем это положение, т.е. будем считать объект S . неподвижным тем

К1

Ъ самым фиксируем значение вектора

Р,- или, иными словами, группу переменных х„;, у,. функции цели рассмат рнваемой задачи.

Второму члену к последовательности А соответствует объект S

K ?

Предположим, что задача размещения рассматривается применительно к двум

I объектам $„ и S . Тогда функция

К

50 цели имеет вид

Рк, Pi,?) Pq Е G(I, =1,2)

Если учесть, что объект S „„ уже размещен и считается неподнижным, т.е. значение вектора Р . уже зафиксиров

55 ано, то функция цели зависит от

К1 одного вектора Р

В области $ /S расположим объект

)4

13

1200295

S), так, чтобы вектор параметров раэ) 1 мещения P 1 удовлетворял условию

>ч (Pg g )= I" *q(f,,, g ).

) 2

Считая теперь объект S неподвижным, т.е. зафиксировав значение Р

Ф аналогично находим параметры размещения очередного объекта S <> и т.д .

ПУсть объекты S«$к1,... S 1,,„< 10 уже размещены. Будет считать все ранее размещенные объекты неподвижными. Согласно послвдавательности А далее необходимо размещать объект

Skr.Ôóíêöèÿ цели для размещения

r объектов принимает вид ж (Р к ° ° ° Рк.,), Р),. е С(= ), 2,..., r)

Считая значения векторов Р),1

Р), фиксированными, разместим в абКv-1

S (S K к - ) объект S gr 2p так, чтобы вектор ега параметров размещения удовлетворял условию

На фиг. ) приведена блок-схема устройства для моделирования размещения плоских геометрических объектов; на фиг. 2 — блок-схема блока распределения информации; на фиг. 3 — блоксхема блока формирования годографа; на фиг. 4 — схема ячейки формирователя; на фиг. 5 — блок †схе блока хранения гадаграфа; на фиг. 6 — схема блока формирования страбирующего сигнала; на фиг. 7 д, 6 и B- схема

35 блока управления; на фиг. 8 а, 6 и 8— временные диаграммы работы устройства; на фиг. 9 — схема блока вычисления экс тремальных точек годаграфа;

40 на фиг. I O — пример размещения плоских геометрических объектов.

Устройство для моделирования размещения плоских геометрических объек тов содержит блок l распределения

45 информации, блок 2 формирования гадографа, блок 3 коммутации, блок 4 хранения годографа, блок 5 запоминания области размещения объекта, блок 6 формирования стробирующего сигнала, блок 7 управления, дешифра50 тор 8 состояний, блок 9 запомина— ния параметров размещения объектов, блок 10 коммутации, блок 11 запоминания конфигурации объекта, блок 12 вычисления экстремальных точек годаграфа и информационные входы 13.

Блок 1 распределения информации содержит матрицы 14-16 элементов И, содержащие соответственно элементы

И 17-)9 и Выходы 20-22.

Блок 2 формирования годографа содержит ячейки 23 формирователя, содержащие (фиг. 4 ) триггеры 24 и

25, элементы ИЛИ 26 и 27, элементы И 28-33 и информационный выход 34.

Блок 4 хранения годографа содержит триггеры 35, информационные входы 36 и информационные выходы

37 и 38.

Блок 6 формирования стробирующего сигнала содержит матрицу 39 элементов И, группу 40 элементов

ИЛИ, элемент ИЛИ 41 и формирователь 42 импульса. Матрица 39 содержит элементы И 43, группа 40 — элементы ИЛИ 44.

Блок 7 управления содержит генератор 45 тактовых импульсов, элементы И 46-65, формирователи 66-85 импульсов, элементы 86-89 задержки, триггеры 90-103, счетчик )04 перел бора элементов n.n-мерного поля размещения объекта, счетчик 105 перемещений объекта,по абсциссе, счетчик 106 перемещений объекта по ардинате, схемы 107 и 108 сравнения, регистр !09 абсциссы, регистр 110 ардинаты, вход 111 запуска, вход

)12 записи области размещения объекта и вход 113 записи объекта.

Блок 12 вычисления экстремальных точек гадографа содержит матрицы

114 и 115 элементов И, элементы

ИЛИ 116 и 117, выходы 118 и 119 и входы 120-123.

На временных диаграммах работы устройства введены следующие обозначения: — импульс начальной установки; с — импульс записи области размещения; — импульс начальной установки (перед записью объекта); с „ — импульс записи i-го объекта;

Г, t тактовые импульсы;

t ) — импульс стробирования i,j-ro элемента И 43 блока 6; (т=),2,...,с) — импульс стробироt ä вания элемента И 43 блока 6, конечного в строке r

< N (N=c.d) — импульс стробиравания

1 элемента И 43 блока 6, конечного в матрице; — импульс переписи (со стираrÛ

1 нием) содержимого триггера 25 ячей)5 1200295 ки 23; ° формирователя в триггер 24 ячейки 23. п и с в

При поступлении запускающего имоб i-м объекте вниз; ячейки 3;, при сдвиге информации пульса на вход 11! з запуска синхронте вниз; но с тактовым сигналом генератора — импульс переписи .(со стиранием) 45 на выходе формирователя 66 формисодержимого триггера 24 ячейки 23 ° ° pye cs импульс о, который устанавформирователя в триггер 25 ячейки

23 ает в исходное состояние блоки фо ма ии об формирователя при сдвиге ин- 2, 4, 5, 9и 11 еши ормации об i-м объекте вправо по строке;

106, регистры 109 и 110 и триггеры

t> — импульс переписи (со стиранием) )ð 90-103 блока 7 управления.По сигнасодержимого триггера 25 ячейки 23

11 лу на входе на выходе формирОва. лу 112 формирователя в триггер 24 ячейки 67 ф

23 о ми ова теля формируется сигнал Сд . формирователя при сдвиге По сигналу с игналу с на входе блока информации вправо по строке

9 распределения информации информаС вЂ” импульс переписи (со сти анир — 15 ция о множестве точек, принадлежаем ) содержимого триггера 24 ячейки

23 щих о ъекту (область размещеб В (3; формирователя в триггер 25 той ния), с входов 13 устройства запиже ячейки при сдвиге инфо ма и фр циоб сывается. в блок 5 запоминания облас

1-м объекте влево по строке и — имп льс

У ти Размещения объекта. По сигналу и — импульс переписи (со стиранием) 2б на входе !13 на выходе формирователя содержимого триггера 25 ячейки 231 69 формируется сигнал с формирователя в триггер 24 ячейки

23; ) формирователя при сдвиге По сигналу с „на. входе блока .1 информации влево по ст о е

t — импульс кон а роке, распределения информации информация — импульс конца построения годо- 25 о множестве точек, принадлежащих графа i-ro объекта с областью раз- объекту S; (первому из заданной мещения последовательности А ), с входов с „ - импульс поиска абсциссы экст- 13 устройства записывается в блок ре алькой точки годографа; 2 формирования годографа. По этому с „- импульс дешифрации значения 3р же сигналу с, на входе блока 1 расабсциссы; пределения информации информация с) — импульс записи абсциссы в об объекте S; записывается в блок блок 9 запоминания параметров разме- 1! запоминания конфигурации объекщения объектов ю та. В блоке 9 запоминания параметров с у - импульс поиска ординаты экст- Размещения объекта сигналом с отремальной точки го or афа. мечается номер-размещаемого объекта.

35 с у " импульс дешифрации значения ордииаты;

Задним фронтом импульс с устас 4 — импульс записи ординаты в навливает триггеры 90 и 9) блока 7 блок 9 запоминания параметров разме- управления в единичное состо

У щения объектов; разрешающее прохождение тактовых с — импульс записи значений абсцис- сигналов чеРез элементы И 50 и 51. сы и ординаты экстремальной точки го- Далее выполняется построение гододографа в регистры )09 и ))0 соответ- Рафа вектоРной фУнкции плотного + ++ У 45 размещения объекта S. в области.

l с „- импульс сдвига информации об Р щ "и" а д"м объекте в блоке 11 .по абсциссе; По тактовому импульсу t счетчик с у — импульс сдвига информации об 104 устанавливается в i,j-e состояi-м объекте в блоке )I по ординате; э ° ° ° э ° с — ульс записи в блок 5 инфор- соответствУющем выходе счетчика мации об -м объекте (из блока !1); 104 формируется разрешающий сигс - импульс конца размещения 1-го . нал 1 . По сигналу С 2 на входе объекта (начальная установка отдель- блока 6 фоРмиРованиЯ стРобиРУющего ных блоков, подготовка устройства сигнала (фиг. 3 ) проверяется налидля размещения очередного объекта чие информации об объекте Sî в соиз заданной последовательности ). ответствующем триггере (не показан ) блока 5 запоминания. Если в п овеУстройство работает следующим обров,ераэом. ряемом триггере информация об бо ласти Sz записана, то на выходе

17 1 200295 18 формирователя 42 блока 6 формиру- чек годографа находит в области ется импульс переписи, т.е. Форми- Г=Б 0 S.„ (х,у)ь;Я точку с минималь

» рования импульса переписи не проис- ным значением абсциссы. ходит. По импульсу переписи содер- Далее вырабатывается сигнал. с5 жимое блока 2 через блок 3 коммутациИ 5 по которому найденное значение абс" переписывается в блок 4 хранения ro- циссы дешифряруется в дешифраторе 8 дографа без стирания ранее записан- состояний. По сигналу с».> значение яой в нем информации. абсциссы экстремальной точки годоПо сигналу t на выходе формиро- . графа записывается в блок 9 запомивателя 71 содержимое триггеров 24 10 нания параметров размещения объекячеек 23 формирователя переписы- та. По сигналу с „ блок 12 вычис( вается (со етяранием) в триггеры ления экстремальных. точек годографа

25 тех же ячеек, а-по сигналу t+ определяет. ординату найденной экст1 яа выходе формирователя 72 — из, ремальной тачки. ( триггеров 25 ячеек 23 формировате- 15 .

11 ля в триггеры 24 ячеек 23;;+„(фор- Далее вырабатывается сигнал л с мирователя, т. е. осуществляется сдвиг по которому найденное значение орсодержимого. блока 2 формирования динаты дешифрнруется в дешифраторе годографа вправо на один шаг. состояний. По сигналу е. значеня1

Далее цикл повторяется до уста- . 20 ординаты экстремальной точки годоновки счетчика 104 в состояние, крат- графа записывается в блок 9 эапоное числу шагов сдвига по строке, минания параметров размещения объпо которому на выходе счетчика 104 екта. Затем вырабатывается сигнал формируется сигнал t (r=1,2,...,ñ). с,-,по которому производится запи ь

По сигналу и на выходе формирова- 25 значений абсциссы и ординаты эксттеля 70 формйруется сигнал ф» По ремальной точки годографа в регястсигналам и и t содержимое блока ры 109 и 110 блока 7 управления.

2 2

2 Формирования годографа сдвигается Задним фронтом сигнала с синх" на один шаг вниз, а триггер 9} блока ронно с тактовым сигналом триггер

7 управления устанавливается в сос- 30 100 устанавливается в единичное тояние, разрешающее формирование сиг- состояние, разрешающее прохождение налов и и t+ тактовых сигналов через элемент

И 61. Очередными тактовыми сигнала4

По сигналам й+ и Г4 на выходах - ми вырабатываются сигналы с < по

» формирователей 73 и 74 соответственно каждому из которых информация об содеРжимое блоКа 2 ФоРмиРованиЯ года-,объекте S; сдвигается по абсциссе графа сдвигается на один шаг влево. в блоке 11 запоминания конфигураЦикл повторяется до установки счетчи- ции объекта яа один шаг. При дос" ка 104 в состояние N(N=c d), по. ко- тижении положения объекта, соотторому .яа соответствующем выходе Фор-10 ветствующего абсциссе экстремальмируется сигнал t ной точки, на выходе схемы 107 сравнения формируется сигнал на прекращение сдвига объекта по ливается в состояние, запрещающее фор

Ij+. абсциссе, мированне сигналов t„,t),й

45 и t+. Теперь блок 4 хранения Далее по сигналу с элемента И 62

»,1. (1 ° годографа содержит информацию об об- триггер 101 устанавливается в едиласти 1 $0 S+,М(х,у) Я, граница ко- яичное состояние, разрешающее

11( торой представляет собой годограф прохождение тактовых сигналов чевекторной функции плотного размещения рез элемент И 63. Очередными тактообъекта S- в области размещения S .

S0 выми сигналами вырабатываются сигнаПо управляющему сигналу t + c выхода лы с. „, по каждому из .которых

1 ( элемента 86 задержки триггер 92 ус" информация об объекте S. сдвигается танавливается в состояние, разрешаю- по ордияате в блоке 11 запоминания щее формирование сигнала с . Синх- конфигурации объекта на один шаг. ронно с тактовым сигналом генератор При достижении положения объекта, (i5

45 на выходе формирователя 75 форми- соответствующего ордияате экстремальруется сигнал с2 . По сигналу с .„ ной точки, на выходе схемы 108

2,II ( блок 12 вычисления экстремальных то- сравнения формируется сигнал на

1200295

19 прекращение сдвига объекта по ординате.

По сигналу с информация о координатах размещаемого объекта S.

1 из блока 11 через блок 10 коммутации записывается в блок 5 запоминания, причем запоминание положе-, ния очередного геометрического объекта в блоке 5 запоминания производится беэ стирания ранее накопленной информации.

По окончании записи блок 5 запоминания содержит информацию об . области размещения Б, Б Яс,, - i 1,2,...,n. По сигналу с блока 7 управления устройство подготавливается для последовательно-одиночного размещения очередного плоского объекта из заданной последовательности А. Далее процесс последовательно-одиночного размещения объектов повторяется.

Когда будет размещен последиий геометрический. объект иэ заданной последовательности, процесс заканчивается. По окончании работы устройства блок 9 запоминания параметров размещения объекта содержит параметры рационального размещения в области S объектов SI(i=1,2,...,n) из заданной последовательности А.

10 Устройство определяет, рациональное последовательно-одиночное размещение плоских геометрических объектов произвольной геометрической формы.

Эффективность предлагаемого уст15 ройства для моделирования последовательно-одиночного размещения плоских геометрических объектов заключается в повышении производительности труда и снижении трудоемкости реше20 ния задачи оптимизации размещения объектов, а также в экономии материально-технических ресурсов, которая составит в среднем ЗЖ.

1 200295

J9 y

З7о

38tr

37//

saic

37М

3е>

78gp

Уд "

36, 37с I

Jai f

37с.б

38 J

37 @(3giy

®с1 яв,, 36

7су

38rr

37с

38

37ep

8 cn

3@

Яб с/

® сц

)200295

1200295 е,l г;а

1200295 .

Фиг. 7 1

1200295 фиг, 78

1200295

/7ус

7л

gSJ г

ty

Зались а&асти

Ср

Зались

i cAcxma

СФ

t л

1ю

7к

Ф

Су

См рог. д Ф фиг. 8 а

)200295

hy

30eutа бЬЮбЛ с, 1 /ибо

c„ ; . Ю

tó

° ф

C. р/б

tg

1б

C a dl ю юк

7g

Cg

Cg

Ср у

С

Cg

Ъ

ra_#_

4 7 ф

° ° °

° ° °

° ° ° ф ° °

° ° е

° ° Э 2х Q0yy 12 120 1

Q fp ф ° °

° ° Ф

11У

Составитель Г. Сорокин

Редактор В. Петращ Техредл,Мартящова Корректор А. Зимокосов

Заказ 7869/55 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. л 4

»В - .ВА» «- «.В- .й»

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4