Устройство для решения краевых задач эллиптического и параболического типов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п) 460550

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.06.73 (21) 1939790/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.75. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 27.03.75 (51) М. Кл. G 068 9/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681.333:51 (088.8) (72) Авторы изобретения

Д. И. Стариков и О. С. Львов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ КРАЕВЫХ ЗАДАЧ

ЭЛЛИПТИЧЕСКОГО И ПАРАБОЛИЧЕСКОГО ТИПОВ

Устройство относится к области аналоговой вычислительной техники и предназначено для решения краевых задач, которые описываются уравнениями в частных производных эллиптичсского и параболического типов, в том числе неоднородными и нелинейными уравнениями указанных типов.

Известны устройства для решения краевых задач эллиптического и параболического типов, содержащее подключенные к блоку управления ЦВМ блок оперативной памяти, цифро-аналоговые преобразователи и аналого-цифровой преобразователь.

Предлагаемое устройство аналогичного назначения отличается тем, что содержит платы с фоторезисторными слоями для моделирования межузловых проводимостей, проводимостей нулевой привязки и проводимостей квазиисточников возмущающих токов, электроннолучевые трубки с оптическими проекторами изображений их экранов на фоторезисторныс слои плат, жидкокристаллический светомодулятор, видикон и оптическую систему, установленную между жидкокристаллическим светомодулятором и экраном видикона, управляющие и считывающие электроды которого подключены соответственно к выходу блока управления и входу аналого-цифрового преобразователя, отклоняющие электроды электронно-лучевых трубок подключены к выходам соответствующих цифро-аналоговых преобразователей, контактные выводы плат с фоторезисторными слоями и жидкокристаллического модулятора соединены между собой в

5 соответствии с топологией моделируемой структуры.

Это позволило увеличить быстродействие устройства.

В состав модели, структурная схема кото10 рой приведена на чертеже, входит плата 1 фоторезисторов, образующих межузловые проводимости, плата 2 фоторезисторов — проводимостей нулевой — граничной привязки, плата 3 фоторезисторов для задания возму15 щающих токов в узловые точки сетки, жидкокристаллический модулятор света 4 для визуализации и вывода решения, оптические системы 5 для проектирования изображений с экранов ЭЛТбдля засветки фоторезисторов на

20 фоторезисторные платы, оптическая система 7 для формирования изображения с помощью жидкокристаллического (ЯК) светомодулятора, видикон 8 для вывода результатов решения, экран 9 для визуального наблюдения ре25 зультатов решения, аналого-цифровой преобразователь 10, блок управления 11, оперативные ЗУ 12, цифро-аналоговые преобразователи 13, универсальная ЭВМ 14.

Отдельные узловые точки, элементы кото30 рых расположены на платах 1, 2 и 3, связаны

460550 между собой с целью образования единой-сеточной структуры, Узловые точки сетки соединены также с электродами многоканального жидкокристаллического светомодулятора 4, на общий электрод которого подается нулевой потенциал. ЖК светомодулятор работает ца принципе динамического рассеяния света, которое возрастает с ростом напряжения в узловых точках. Оптическая система 7 пропускает на вход видикона 8 и контрольный экран 9 свет от рассеивающих участков модулятора. В результате этого формируется изображение, ингенсивность свечения отдельных участков которого соответствует величине напряжения в узловых точках.

Исходные данные для решения задачи подготавливаются в ЭВМ и затем пересылаются в оперативное ЗУ 12 модели. С помощью сигналов, вырабатываемых в блоке управления, производится псследовательное периодическое считывание всех данных из ЗУ и выдача соответствующих величин сигналов через цифроаналоговые преобразователи 13 на модуляторы ЭЛТ для засветки фоторезистивных слоев.

Одновременно с выводом данных из ЗУ с помощью сигналов, вырабатываемых в блок управления, производится отклонение лучей

ЭЛТ для последовательной засветки.

Так как источники возмущающих- токов являются однополярными, то при разнополярных токах моделирование производится дважды при учете токов сначала одной, а затем другой полярности и вычитании одного решения из второго полученного решения.

Для уменьшения погрешностей, связанных с нелинейностью характеристик входных и выходного трактов, предлагается ввести нелинейные звенья в указанных цепях для компенсации исходных нелинейностей.

Поскольку кроме указанных источников погрешностей имеется ряд других (таких как начальный разброс и изменение во времени характеристик фоторезистивных элементов, ограниченность диапазонов изменения проводимостей фоторезисторов и проч), то результирующая точность решения не может быть большой. В случае требований большой точ5 ности решения необходимо программным способом организовать несколько итерационных циклов моделирования при использовании метода корректирующих токовводов, который заключается в определении последовательных

10 поправок решения при использовании в качестве правой части решаемого уравнения вычисляемых очередных невязок для последнего приближения.

Предмет изобретения

Устройство для решения краевых задач эллиптического и параболического типов, содержащее подключенные к блоку управления

ЦВМ блок оперативной памяти, цифро-ана20 логовые преобразователи и аналого-цифровой преобразователь, отл и ч а ю щ ее ся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит платы с фоторезисторными слоями для моделирования межузловых про25 водимостей, проводимостей нулевой привязки и проводимостей квазиисточников возмущающих токов, электронно-лучевые трубки с оптическими проекторами изображений их экранов на фоторезисторные слои плат, жидко30 кристаллический светомодулятор, видикон и оптическую систему, установленную между жидкокристаллическим светомодулятором и экраном видикона, управляющие и считывающие электроды которого подключены соответ35 ственно к выходу блока управления и входу аналого-цифрового преобразователя, отклоняющие электроды электронно-лучевых трубок подключены к выходам соответствующих цифро-аналоговых преобразователей, контакт40 ные выводы плат с фоторезисторными слоями и жидкокристаллического модулятора соединены между собой в соответствии с топологией моделируемой структуры.

Составитель Е. Тимохина

Редактор Б. Панкина

Техред А. Камышникова

Корректор И. Позняковская

Заказ 676/9 Изд. № 1105 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2