Патент ссср 360671

 

Сова Советских

Содкалисткческих реслублик

H АВТОРСИОМУ СВИДР7ЕРЬСТВУ

За=-,:и;с-имое от авт. свидетсльства ¹â€”

Ч. Кл. б 06@ 7/32

Заявлено 06.XI.1970 (№ 1489701/18-24) 1

Комитет ео делам изобретений и открытий тюрк Сосете и кккстрое

С 4мР !

I

I ! с присосдинеяием заявки ¹â€”

Приоритет—

УДК 681.333:51(088.8) Опубликовано 28,Х1.1972. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 15Л .1973 и . в тор изобретения

А. А. Прозоров

Заявитель

АНАЛОГОВОЕ YCTPOACTBO ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ТPAHCU,ÅHÄEHTHbiX, АЛГЕБРАИЧ ЕСКИХ

И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИИ

Изобретение относится к области вычислительной техники.

Известно аналоговое устройство для моделирования трансцендентных, алгебраических и дифференциальных уравнений, содержащее блок постоянной памяти функций обобщенного аргумента с генератором возбуждения, блок оперативной аналоговой памяти с узлом управления на элементах сравнения и управляемых клапанах, сумматоры и интеграторы.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем линейный выход обобщенного аргумента блока постоянной памяти связан с одними из входов элементов сравнения узла управления блоком оперативной аналоговой памяти, выходы моделируемых функций обобщенного аргумента блока постоянной памяти через соединенные с элементами сравнения клапаны подключены к входам запоминающих элементов блока оперативной аналоговой памяти, выходы которых подсоединены через промежуточный сумматор к входам двух элементов сравнения, входу интегратора и входам выходного сумматора.

Это позволяет упростить устройство.

На чертеже представлена блок-схема аналогового устройства.

Устройство содержит блок 1 постоянной памяти функций обобщенного аргумента с генератором 2 возбуждения, блок 8 оперативной аналоговой памяти с узлом 4 управления на элементах 5 сравнения и управляемых клапанах 6, запоминающие элементы 7, сумматор

8, интегратор 9 и сумматор 10.

Блок 1 постоянной памяти обобщенного аргумента имеет линейный выход 4 и выходы моделируемых функций обобщенного аргумента f,(Ö; f (),..., /„Я.

Вход блока постоянной памяти соединен с генератором 2 возбуждения, предназначенным для возбуждения постоянной памяти, генерируюгцей все необходимые функции f (4) обобщенного аргумента

Линейный и функциональный выходы блока постоянной памяти соединены с блоком 3 оперативной памяти и подключены к узлу 4 управления, содержащему элементы 5 сравнения, воздействующие на управляемые кля

20 паны 5.

Узел управления предназначен для фиксации значений аналогов функций и членов Q; моделируемых уравнений (подлежащих запоминанию в оперативной памяти) и управ25 ления запоминанием путем подключения (на период запоминания) запоминающих элементов 7 к выходам блока 1 постоянной памяти.

Элементы 7 преду.смотрены для запоминания текущих значений функций f(x;) и чле30 нов Q; моделируемых уравнений.

З1)ОВП

P(N) = — r, ql

Q;= fi(õ) f (y), то он приводится к виду или же к виду

Для воспроизведения функций f(x,) по аргументам х; или функций Ях;) по функциям

/ (х;), одни из,выходов элементов 5 сравнения узла управления 4 подключены к линейному выходу обобщенного аргумента 4 блока 1 постоянной памяти.

Вторые входы элементов 5 сравнения подсоединены к датчикам аналогов аргументов (входные параметры) х, у, z и к выходам аргументарных (исходных) функций f(x; у; г) (промежуточные величины). При этом функциональные выходы обобщенного аргумента fi®; t.ß, ., f.H) блока постоянной па мяти подключены через управляемые (от элементов сравнения) клапаны 6 к запоминающим элементам 7.

Для воспроизведения аргумента по функции и воспроизведения обратных функций х=-f †(у) сдин из вюдсв элементов 5 сравнения узла 4 управления соединены с выходами аналогов заданных функций обобщен. ного аргумента f;(() блока 1 постоянной памяти.

На вторые входы элементов сравнения подаются аналоги тех функций у — f(õ), обратные которым х= f- (у) воспроизводятся.

В этом случае линейный, выход обобщенного аргумента 1 через управляемые клапаны 6 подключен к запоминающим элементам 7.

Запоминающие элементы блока оператив ной памяти подсоединены непосредственно и через промежуточный сумматор 8 к входам части элементов 5 ср авнения, интегратору 9 и выходному сумматору 10.

Уравнения, подлежащие моделированию, приводятся к форме полинома

При моделировании членов полинома операции умножения и деления заменяются функциональными преобразованиями и операциями сложения аналогов функций.

Например, если член полинома Q; представляет произведение функций

f (х) — f у) ) - (/,(х) — (.,(у) Воспроизведение аналогов функций fi(x);

f (x), ..., f-.(х), f,(y); f (y), ..., f„(y) по аргументам (входным параметрам) х; у; z в точках х;; у;; z;, а также функциональные преобразования аргументарных (исхсдных, принимаемых за аргумент) функций Fi(х); F (õ), ..., F,(õ), Fi(y); Р (у), ..., F„(g) проводится следующим образом.

Постоянная память фучкции обобщенного аргумента 4, gHKJIHчески возбуждаемая генс5 ратором 2 возбуждения, генерирует все м.:делируемые функции /„® в пределах измене ния 1 от +тах до — max и от — max до +тах.

Линейный выход (и в .oäíoé параметр х, а также y; z и аргументарные функции F(x);

Р д) и Р(х, у, z) подаются на входы элемента 5 сравнения узла уравнения. При равенстве вели:ин аналогов 5 и х клапан 6, управляемый от элемента сравнения, подключает функциональный выход 1 „(1) блока постоянной памяти к запоминающему элементу 7,,в котором запоминается аналог функции обобщенного аргумента f„() в точке =х, т. е. f,i(õ).

Моделирование членов полинома Q;, представленных произведениями и дробями вида

111хН y) f (z)

F,(т) Fi.n), F„(k) где fi(x); (у), ..., f„(z)

25 Fi (т); F>(n), F„(k) — функции различных независимых переменных путем функциональных логарифмических преобразований в cGOTIBåTZÌëè с тождеством

30 6 - ° " === кр lnf < v)+lnf (y) (х) . f,{ ), . - ° f 3z) F,(In) Р.,(и),, „,{kl

lnf (г) — — 1пF, т) — — 1иF{n) — n F„(k) 55 проводят аналогично.

Аналоги функций /,(х); / (у), ..., f.(z), F (m); Р (n), ..., Р„(й) подаются на один из входов элементов 5 сравнения, а на вторые входы — линейный выход обобщенного аргу40 мента блока 1 постоянной памяти.

При совпадении величин аналого в преобразовываемых функций с величиной обобщенного аргумента < управляемые клапаны 6 подключают запоминающие элементы 7 к лога45 рифмическому выходу /„(х) = lnx блока постоянной памяти и в запоминающих элементах запоминаются аналоги логарифмов функции lnfi (х), lnf (y) ..., Inf (з) nF i(m) >

1nF2(n) ° ° ° lnFи (k).

50 После промежуточного суммирования для получения аналога Q; выполняют операцию потенцирования, которая реализуется следующим образом.

55 1п(Ях) + lnf (y) + ... + lnf„.Iz) — lnFi1m)— — 1аР,(n) — .. — lnF„(k) =

f,(õ) f (y),.... f.(z)

60 F,(ò). Р(и),...,F,.é)

Сумма логарифмов подается на один из входов элемента сравнения, второй вход подключается к логарифмическому выходу блока постоянной памяти. При совпадении величин

55 аналогов на входах элемента сравнения уп360671

Предмет изобретения

Составитель А. Маслов

Техред 3. Таранеико

Редактор И. Грузова

Корректор О. Ткрипа

Заказ 687/2356 Изд. № 1800 Тираж 406 Подписное

11НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» равляемый им клапан подключает запомина1ощий элемент к линейному выходу обобщенного аргумента 1 и в запоминающем элементе запоминается значение обобщенного аргумента

j=Q, =-exp(lnf,(х)+lnf,,(y)+ —:+ lnf (z) lnF,tù) — lnF (n) --... /пав„(1з) = — q,, Моделирование обратных функцчй

x=f (у) проводят аналогично.

Аналоги членов Q; полинома Р(со), заПОМ НВННЫЕ В ЗВЕНЬЯХ ОПЕР BTHIBIHOH ПаМятИ, после промежуточных суммиpoBBIBHé сумматорами интегрируются (в случае необходи мости,при решении дифферен циалыных уравнений) интеграторами 9 и подаются на вход выходного сумматора 10. Та ким образом напряжение, снимаемое с выхода сумматора

10, представляет собой аналог модулируемого,п оли н ом а

Аналоговое устройство для моделирования трансцендентных, алгебраических и диффере:.циальных уравнений, содержащее блок постояяной памяти функций обобщенното аргумента ic генератором возбуждения, блок операти вной аналоговой памяти с узлом ул равления,на элементах cpaaiHeHHH и управ!

О ляемых клапанах, сумматоры и интеграторы, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем ли нейный выход обобщенного аргумента блошка постоянной, памяти сое15 динеп с одними из входов элементов сравнения узла управления блоком о перати|вной аналоговой па мяти, а 1выходы моделируюемых функций обобще нного аргумента блока постоянной памяти через соеди нен ные с элвментами сравнения клапаны подключены к вхо

20 дам запоминающих элементов блока oiIIepaтивной аналоговой памяти, выходы KoiTopbIx подключены через промежуточный сумматор к входам двух элементов cpBiB!HBHHH и входу интегратора и совдинены с входами выходного сумматора.