Устройство для определения оптимального распределения дискретных потоков в многополюсной сети

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для распределения дискретных потоков в многополюсной сети. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет реализации оптимального распределения. Устройство содержит модели ветвей, соединенные между собой согласно топологии исследуемой сети, и регулируемые источники тока, каждая модель ветви содержит переменные резисторы, регулируемые ограничители тока по максимуму и диоды. 2 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при создании специализированных вычислительных устройств, осуществляющих оптимальное распределение дискретных потоков в многополюсной сети.

Известно устройство для моделирования задачи распределения потоков в многополюсной сети [1], содержащее соединенные согласно топологии исследуемой сети модели ветвей, а также блок индикации максимума, распределитель, источники тока и управляемые ключи, причем каждая модель ветви представляет собой соединенные последовательно диод, регулируемый источник ЭДС и измерительно-вычислительный блок.

Основными недостатками устройства являются значительная сложность конструкции, обусловленная наличием большого количества различных составных элементов, и малые функциональные возможности.

За прототип изобретения принято моделирующее устройство для решения задачи оптимального распределения потоков в многополюсной сети [2], содержащее соединенные согласно топологии исследуемой сети модели ветвей, а также источники тока, управляемые ключи и распределитель, при этом каждая модель ветви содержит соединенные последовательно диод и функциональный преобразователь.

Работа устройства-прототипа заключается в поочередном подключении по командам распределителя источников тока к парам конечных узлов и измерении в это время токов, протекающих по моделям ветвей, с последующей обработкой результатов измерений.

Одним из недостатков устройства-прототипа является ограниченность его функциональных возможностей. Так, с его помощью невозможно определить оптимальное распределение дискретных потоков, а также использовать его для моделирования направленных транспортных сетей, т.е. сетей, каждая ветвь которых задается значениями пропускной способности каждого ее направления.

Целью данного изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для определения оптимального распределения потоков в многополюсной сети, заключающееся в обеспечении дискретного распределения потоков на направленной многополюсной сети.

Поставленная цель в заявленном устройстве достигается благодаря применению моделей ветвей, каждая из которых имеет количество пар выводов по количеству одновременно распределяемых потоков, взаимное соединение моделей ветвей согласно топологии исследуемой сети осуществляется посредством каждой пары их выводов раздельно, образуя тем самым соответствующее количество взаимосвязанных параллельных контуров, причем регулируемые источники тока подключаются к соответствующим парам узловых точек по одному на каждый контур, а также дополнительному введению в состав каждой ветви каждого контура двух электрических цепей, соединенных последовательно с моделью ветви, но параллельно между собой, каждая из которых содержит последовательно соединенные диод, амперметр и дискретный регулируемый ограничитель тока по максимуму, при этом диоды обеих цепей включены относительно друг друга в противоположных направлениях проводимости, а каждая модель ветви содержит два переменных резистора, два регулируемых ограничителя тока по максимуму и по четыре диода на каждую пару выводов при соответствующей схеме соединения их между собой.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием дополнительных элементов при соответствующем схемном решении. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого устройства с другими аналогичными техническими решениями показывает, что наличие в подобных устройствах моделей ветвей, регулируемых источников тока и приборов для измерения силы тока (амперметров) известно.

Однако, благодаря введению в состав каждой модели ветви двух переменных резисторов, двух регулируемых ограничителей тока по максимуму и по четыре диода по числу одновременно распределяемых потоков при соответствующей схеме соединения их между собой, образуя тем самым пары выводов по количеству одновременно распределяемых потоков, при этом взаимное соединение моделей ветвей согласно топологии исследуемой сети осуществляются посредством каждой пары их выводов раздельно, образуя тем самым соответствующее количество взаимосвязанных параллельных контуров, при этом регулируемые источники тока подключаются к соответствующим парам узловых точек контуров по одному на каждый контур, а также введению в состав каждой ветви каждого контура двух параллельных цепей, каждая из которых содержит соединенные последовательно диод, амперметр и дискретный регулируемый ограничитель тока по максимуму, при этом диоды обеих цепей включены относительно друг друга в противоположных направлениях проводимости, появились новые свойства заявляемого устройства, проявляющиеся в возможности осуществления дискретного распределения потоков на направленной многополюсной сети. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".

На примере фрагмента исследуемой сети, состоящего из шести узловых точек - А, В, С, D, F и N, и семи ветвей - АВ, ВС, CD, DF, FN, AN и BF, на фиг.1 приведена структурно-функциональная схема предлагаемого устройства для определения оптимального распределения дискретных потоков в многополюсной сети, а на фиг.2 приведена принципиальная схема модели ветви, идентичная для каждой модели ветви предлагаемого устройства.

На фиг.1 и 2 обозначено: 1 - модель ветви; 2 - регулируемый источник тока; 3 - диод; 4 - амперметр; 5 - дискретный регулируемый ограничитель тока по максимуму; 8 - переменный резистор; 7 - регулируемый ограничитель тока по максимуму.

Технико-экономический эффект, обусловленный применением предложенного устройства, заключается в повышении оперативности и качества управления соответствующими многополюсными сетями, а следовательно, в повышении эффективности их функционирования.

Количественная величина ожидаемого технико-экономического эффекта от использования предложенного устройства определяется в первую очередь назначением, важностью и сложностью исследуемых многополюсных сетей, ее определение возможно только после внедрения предложенного устройства на конкретных объектах.

Источники информации 1. А.с. СССР N 440671, МКИ G 06 G 7/48, 1974, БИ 31.

2. А.с. СССР N 548866, МКИ G 06 G 7/50, 1977, БИ 8 (прототип).

Формула изобретения

Устройство для определения оптимального распределения дискретных потоков в многополюсной сети, содержащее модели ветвей, соединенные между собой согласно топологии исследуемой сети, и регулируемые источники тока, отличающееся тем, что каждая модель ветви имеет количество пар выводов по количеству одновременно распределяемых потоков, взаимное соединение моделей ветвей согласно топологии исследуемой сети осуществляется посредством выводов раздельно, образуя тем самым соответствующее количество взаимосвязанных параллельных контуров, а регулируемые источники тока подключаются к соответствующим парам узловых точек контуров по одному на каждый контур, каждая модель ветви содержит два переменных резистора, два регулируемых ограничителя тока по максимуму и по четыре диода на каждую пару выводов, при этом каждый вывод модели ветви представляет собой точку попарного соединения двух диодов, причем одного анодом, а другого катодом, одноименные вторые полюса диодов, подключенных к одноименным выводам каждой пары выводов, соединены между собой, образуя тем самым две пары узловых точек, и между образованными таким образом узловыми точками различной полярности этих разноименных пар включены соединенные последовательно переменный резистор и регулируемый ограничитель тока по максимуму, в состав соответствующей ветви каждого контура дополнительно введены две электрические цепи, соединенные последовательно с моделью ветви, но параллельно между собой, каждая из которых содержит соединенные последовательно диод, амперметр и дискретный регулируемый ограничитель тока по максимуму, при этом диоды обеих цепей включены относительно друг друга в противоположных направлениях проводимости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2