Патент ссср 413497

 

во се с Ою 3 нлмк

>1IThv > -" -I i: СКАа1

О П и С А Н и Е 4!3497

Еовз e014neleht

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 22.Х.1971 (¹ 1708249/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 30.1.1974. Вюллетень № 4

Дата опубликования описания 6Х1.1974.

Ч. Кл. 6 06g 7/34

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 681.333.51(088.8) Автор изобретения

Ю. А. Кочкарев

Таганрогский радиотехнический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОБРАТНЫХ МАТРИЦ

И РЕШЕНИЯ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ

Изобретение относится к области вычислительной техники.

Известно устройство для вычисления обратных матриц и решения систем линейных уравнений, содержащее и генераторов гармоник, выходы которых присоединены к соответствующим входам и формирователей и к входам фазосдвигающих звеньев, и и сумматоров, входы которых подключены к выходам сооТветствующих формирователей и фазосдвигающих звеньев.

Предложенное устройство отличается тем, что в него введены и блоков эквивалентного преобразования, которые соединены между собой по каскадной схеме, первый и второи переключатели и измеритель активной мощности, токовый вход которого через первый переключатель присоединен к выходам генераторов гармоник и к выходам фазосдвигающих звеньев, а вход по напряжению через переключатель подключен к выходам л-го блока эквивалентного преобразования, входы первого блока эквивалентного преобразования соединены с выходами соответствующих сумматоров.

Это позволяет упростить конструкцию устройства.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для вычисления обратной матрицы; на фиг. 2 — блок-схема устройства для одного пз способов решения системы линейных уравпеш1й.

Устройство (фпг. 1) содержит и генераторов 1 гармоник с одинаковыми агмплитудами и крапгыми частотами, например с частотами

/, 2j, 31, ..., и/ (и --порядок заданной матрицы ll.- 1 lj) . Ьь ход каждого генератора гармоник соединен с п формирователями 2, каждый из которых форм|рует неспнусоидальнос напряжение, соот встствуюгцее одной пз строк матрицы Ilail. 13ги строки обозначены соотвстствеш о, 1 ь .1, ..., .1„), Кроме этого, к каждому генератору гармош1к присоединены фазосдвигающпе звенья 3 для сдвига фазы на 90 . Выходы фазосдвигающпх звеньев представляют собой в определенном масштабе строки вспомогательной единичной матрицы

ll Bll. Соотвстствуюгцгге строки матриц 11 1 ll u

llBll суммируются после согласования масштабов в сумматорах 4, на выходах которых получаются строки Сп С... С„расширенной матрицы С11. Выходы с сумматоров подаются на блоки 5 эквпвалсптпых преобразований.

25 Количество блоков равно порядку матрицы

11А11. Эквивалентные преобразования строк заключаготся в умножении всех членов строки на екоторып постоянный коэффициент и в суммировании строк, поэтогму блоки эквпва30 лентных преобразований могут быть выпол3 цены на потеш!иомстрах, трансформаторах или усилителя.;. Все блоки 5 соединены каскадно, т. е. выход пер lu!.0 блока соединен с входом второго и т. д. 11а вы.;оде ш)слсднего блока 5 согласно алгорнiму получаются несину)соl!да н>н Ic н анр!1 женил, пропорц)!Опальныее строкам прсобразованной матрицы, у которой на месте матрицы II;1II стоит сдиннчнал матрица ЦВЦ, а на месте матрицы IIBII — ооратнал ч)атрица ЦЛ Ц вЂ . Строки преобразованной матрицы С1, С, ..., C„поступают на узел считывани, рсзуль гата, который сос(оит нз псрсклlочатс;!я 6 с)олбнов, Hepei(.710 )а)елл 7 строк и измерителя 8 активной мощности, например ваттмстра.

Вычисления обратной матрицы проводят следу ющ им о бр аз о м.

Оператор ввод)гг в формирователи 2, которые в llpoñòåéøeì случае представлslют собой набор потснциометров с об(цей нагрузкой, члены задан)ной ма7 рн!(ь! ЦЛ Ц, осуществляется первый шаг нрсо(>разованил м lip!HI!1 ЦСЦ.

После первого шага первый столб(ц матрицы

ЦСЦ должен иixleil нули во всех членах, кроМе диагонального, Ko i opl lli Jlo.|I)i(e Ui 1 I 1)а.— вен единице. Это знач!гг, что строка C),дол(!)

)кна содср)кать гармонику от первого генератора гармоник без сдвига 90, пропорциональную сдишщс, а во всех остальных строках эта гармоника должна отсутствовать, (1тобы этого добитьсл, нсооходнмо включи и переключатель 7 и измеритель 8 мощности lla выход первого блока ), х)схан11 !сск10! Hepef(JHOчатсль 7 ноставигь в положение 1 и, регулируя первый блок 5, добиться Отсутс(в(!!! показаний измерит< лч мощности нрп весx полоперск 710 -! HTe)Is! 7, кр((((Ie Ilej)BOI 0 (С(() . После этого аналогично проводится второй шаг прсобразовапия матрицы IICII, aàтем третий и т. д, Считывание результата осущсствлястсл, когда псрeêë lî÷a Teë ü 7 включен на вы .од последнего блока 5. Гели тсперь переключатель 6 поставить в поло>кение

n+1 п поочередно подагать на !!зь|еритсль мощности строки Ci", С, ..., C„", то с его (и) (и) "(и) помощью мо)кно считать (n+ 1) -й столбец прсобразованно»!alp!I!I!I ЦСЦ, который является одновременно первым столбцом матрицы ЦЛ Ц вЂ” . Псвторля указанные операции при положениях n+2, п+3, ..., 2п псреключатсля 6, получаем остальные столбцы 111)триц!1 ЦЛЦ

Устройство мо)кно так)кс Hplixlens17 I. 7.7s! решения систем линейных уравнений следующими способами: перемножением обратной матрицы коэффициентов систс II)I на вектор свободных коэффициентов; методом полного исключения (01(ордана — Гаусса); методом приведения матрицы к треугольной форме (Гаусса); итерационными методами (например, методом Гаусса — Зейделя) .

В качестве примера на фиг. 2 приведена блок-схема устройства при решении системы итерационным методом Гаусса — Зейделя.

10 B этом случае использустсл только часть оборудования по сравнсншо с задачей нахождения обратной матрицы. С помощью п формирователей 2, которые включены на выходе генераторов 1, формируются строки матрицы

15 коэффициентов системы уравнений, а с помощью дополнительного форчировате.ля 2 — вектор решения системы. Решение системы заключается в поочередной подаче с помощью переключателя 7 на измеритель 8 мощности строк матрицы коэффициентов Л1, Л, ..., Л„ и регулировки формирователя 2 таким образом, чтобы каждый раз показания измерителя мощности были равны свободночу коэффициенту, соответствующему номеру включенной строки матрицы коэффициентов. Все описанные Опсрац»и, изложенные в ручном варианте, могут быть автоматизированы известными способами.

ЗО

Предмет изобретения

35 Устройство для вычисления обратных матриц и рсшения систем линейных уравнений, содержащее п генераторов гармоник, выходы которых подсоединены к соответствующим входам п формирователей н к входам фазо40 сдвнгающих звеньев, и п сумматоров, входы которых подключены к выходам соответствующих формирователей и фазосдвигающих звеньев, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, оно содер)кит

45 п блоков эквивалсниюго преобразоваш)л, которые соединены между собой по каскадной схеме, первый и второй переключатели и измеритель активной мощности, токовь!й вход которого через первый переключатель присо50 единен к выходам генераторов гармоник и к выходам фазосдвигающих звеш ев, а вход по напряжению через переключатель подключен к выходам п.-го блока эквивалентного преобразоваш!я, входы первого блока эквивалент55 ного преобразования соединены с выходами соответствующих сумматоров.

413497

) Aï

A rr

Ат (p)g э >

Составитель И. Шелипова

Техред, Е. Борисова

Корректор Л. Дзесова

Редактор И. Грузова

Заказ 1264/7 Изд. ¹ 1199 Тираж 624 Подписное

Ц11ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2