Моделирующее устройство для решения систем линейных и нелинейных алгебраическихуравнений

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтокик

Ооцивлиотичвокив

Рвюпублик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Кл. 42m<, 7 34

Заявлено 03.И1.1968 (№ 1253802/18-24) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет

Опубликовано 28.X.1969. Бюллетень М 33

Дата опубликования описания 24.III.1970.ЧПК G 06g

УДК 681.332.4 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Г. И. Грездов, Ю. П. Космач и Ю. П. Логвиненко

Институт кибернетики АН УССР

3 аяви1ель

МОДЕЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ СИСТЕМ

ЛИНЕЙНЫХ И НЕЛИНЕЙНЪIХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ

УРАВНЕН И Й

Данное изобретение относится к области вычислительной техники.

Известно моделирующее устройство для решения систем линейных и нелинейных алгебраических уравнений, содержащее блок квазианалога, блок накапливающих сумматоров, выходы которого соединены со входами блока квазианалога, ключевые матрицы, входы одной из которых соединены с выходамп блока квазианалога, а выходы второй — со входами блока накапливающих сумматоров, блок уравновешивания, выполненньш в виде последовательно соединенных операционного усилителя и инверторов, входы которого соединены с выходами первой ключевой матрицы, а выходы — со входами второй ключевой матрицы и блока управления, соединенного с блоком уравновешивания и ключевыми матрицами.

Данное устройство отличается от известноIo тем, что оно содержит блок запирающих смещений, входы которого соединены с выходами блока квазианалога, и блок трехпозпционных нуль-органов, одни входы которого соединены с выходами блока квазианалога, вторые вхоjbl — с выходами блока запирающих смешений, а выходы — со входами управлен ья ключевых матриц, причем блок запирающих смещений выполнен в виде операционного усилителя с диодами во входíых цепях, служащих входами б.чока запирающих смещений, и в цепи обратной связи, к выходу которого подсоединены последовательно два инвертора, выходы которых служат выходами блока запирающих смещений; а блок трехпозпцпонных нуль-органов выполнен, например. в виде набора пар двухпозпцпонных нуль-органов, причем одни входы каждой пары нуль-органов соединены попар10 но и служат первыми входамп блока трехпозпцпон lbI_#_ нуль-органов, а вторые входы первыx и втoрых из каждой пары нуль-органов соответственно соединены между собой и служат вторыми входам п блока трехпозицион1s ных нуль-органов; ключевые матрицы устройства выполнены в виде набора трехпозпцпопных ключей.

Это позволяет упростить устройство «ycI орить процесс отыскания решения.

На чертеже дана схема устройства.

ОНо состоит нз блока 1 квазианалога для набора решаемой задачи; блока 2 трехпозиционных нуль-органов; блока 8 запирающи>.

25 смещений; ключевых матриц 4 и 5; блока б уравновешивания, содержащего отрабатывающий операционный усилитель 7 и два инвертора 8 и 9; блока 10 накапливающих сумматоров и управляющего блока 11.

30 Устройство работает следующим образом.

255661

В и "ходном состоянии уравновешивающий контур разомкнут, т. е. вход блока уравновешивания отключен от ключевой матрицы 4.

В накапливающие сумматоры записываются начальные значения искомых переменных.

На выходе блока квазианалога устанавливаются невязки решаемой системы, соответствующие точке начального приближения.

Они подаются .на вход блока 2 нуль-органов, в блок 3 выработки запирающих смещений и на вход ключевой матрицы 4. В блоке 3 выделяется максимальная по модулю невязка и на входы нуль-органов задается запирающее смещение, равное по величине половинному значению максимальной невязки. В зависимости от знака и величины каждой невязжи нуль-органы блока 2 устанавливаются в положения +1, О или — 1. При поступлении разрешающей команды с блока управления ключи матриц 4 и 5 принимают положения соответствующих управляющих нуль-органов, в результате чего невязки, входящие в зону положения +1, оказываются лодключенными ко входу ограбатывающего усилителя блока б непосредственно, невязки, входящие в зону положения — 1, подключаются ко входу первото инвертора 8 блока 6, выход которого подсоединен ко входу отрабатывающего усилителя, а невязки .нулевой зоны матрицей не подключаются. Выход отрабатывающего операционного усилителя через ключи, установившиеся в положение +1, подключается ко входу блока накапливающих сумматоров, а через ключи, установившиеся в положение — 1, к этому блоку подключается выход второго инвертора 9 уравновешивающего блока.

Вход этого инвертора соединен с выходом отрабатывающего усилителя. После установки направления спуска ключевыми матрицами 4 и 5 по команде с блока 11 замыкается входная цепь уравновешивающего блока, отрабатывается потенциальный нуль на входе операционного усилителя, а в накапливающие сумматоры записывается новое приближение вектора решения. По окончанию переходного процесса уравновешивающий контур размыкается и модель переходит к следующему циклу работы. Шаги спуска повторяются до тех пор, пока все невязки на выходе бло5

45 ка квазианалога не обратятся в машинные нули.

Предмет изобретения

Моделирующее устройство для решения систем линейных и нелинейных алгебраических уравнений, содержащее блок квазианалога, блок накапливающих сумматоров, выходы которого соединены со входами блока квазианалога, ключевые матрицы, входы одной из которых соединены с выходами блока квазианалога, а выходы второй — со входами блока накапливающих сумматоров, блок уравновешивания, выполненный в виде последователь но соединенных операционного усилителя и инверторов, входы которого соединены с выходами первой ключевой матрицы, а выходы — со входами второй ключевой матрицы и блока управления, соединенного с блоком уравновешивания и ключевыми матрицами, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и ускорения процесса отыскания решения, оно содержит блок запирающих смещений, входы которого соединены с выходами блока квазианалога, и блок трехпозиционных нуль-органов, одни входы которого соединены с выходами блока квазианалога, вторые входы — с выходами блока запирающих смещений, а выходы — со входами управления ключевых матриц, причем блок запирающих смещений выполнен в виде операционного усилителя с диодами во входных цепях, служащих входами блока запирающих смещений, и в цепи обратной связи, к выходу которого подсоединены последовательно два инвертора, выходы которых служат выходами блока запирающих смещений; а блок трехпозиционных нуль-органов выполнен, например, в виде набора пар двухпозиционных нуль-органов, причем одни входы каждой пары нуль-органов соединены попарно и служат первыми входами блока трехпозиционных нуль-органов, а вторые входы первых и вторых из каждой пары нуль-органов соответственно соединены между собой и служат вторыми входами блока трехпозиционных нуль-органов; ключевые матрицы устройства выполнены в виде набора трехпозиционных ключей.

255661

Составптсть Л. Б. Дмитриева

Редактор Т. В. Данилова Тскред Л. В. Куклина

Корректор О. И. Усова

Заказ 503/11 Тирах< 480 Подписное

Р1НИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий прп Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2