Устройство для моделирования систем дифференциальных уравнений
> > ° Я лате. .- ЯвД .Е «f) 48I043
О П И-О"А
ИЗОБРЕТЕН ЙЯ
Союз Сове!ских
Со(IHал!)стичесних
Респуолин С,.... <><)g%g! ф ф, + -7
) (61 ) > il 13! Ii I l )! (ii 01 aliT. СБид("< .". С B
I!Рi!CO(>" f!i(>!(. ЗЛЯ!3К:f
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изоаретении
H от)(рь)тий (2) IIj),l0j),f3(г
Он(бл иковл но 1 i).0<>.75. 1) ю, I. I(i <:!!> >> <)0>,,:.) f X ДК 661.ЗЗЗ(06Я,S) Дата онублико!)лн!!я oi!iicafili» 2 .01.76 (72) Авторы
ИЗОО PЕТЕНI)Я
В. И. Моржов и Ю. М. Харазишвили (71) Заявитель
Киевский ордена Трудового Красного Знамени инстит\ т инженеров гражданской авиации ()4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДт ЛИРОЬАНИЯ СИСТЕМ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫ" УРАВ Н ЕН ИЙ
Изобрстс!ше относится к области выч)шлительной техники и может быть применено для моделирования систем нег!инейных обыкновенных дифференциальных уравнений, содсржащпх произвольные фукции многих Беременных, треоующих решения в реальном масштабе времени и оперативной смены коэффицне;1тов и не;!инейных функций, например, В авиационных и космичсc)iilx тренажерах ll имитаторах.
Известно устройство для модслирова !)!я систем нелинейных обыкновенных шффсрс;1циальных уравнений, построенное на базе Вычислительного олo à, аналого-цифрового Iipoобразоватсля, анало!овых сумматоров; ОлокОВ умно)ксиит!, ГИОридных ф3 нкц:lона ibilblx. преобразователей и интеграторов. Однако известное устройство нс позволяет ав!оматнзировать процесс установки и смены коэффициентов, начальных условий и нелинейных функций.
В известном устройстве )cTai!OBba и смена коэффициентов началш!ых условии; нсл:1;!ейных функций осуществляется оператором ,вручнуlo с помощью потснциомстров 3становки коэффициентов (a".à io:овых делителей напряжс1!ия), !То треб> ст зиа Iil Гсль)!ОГО Времени.
В Ilj)c,j;la! aoxfoxl 1 B()j) if,jilox! > с гpoj!c i Вс,jc!ß
МОДЕЛНРÎ!3ËI!НЯ СИCTCÌ iIÑËB;IC!IНЫ; ОÎЬ;К:IО 3(. .1:1):!X )i фф(,)С;.I !ЛЛ, lb)fb)X > Р<113Н< ill! 11, CO;ICP клц.)ix произвол!Бныс ф iliilj;lil одной li;IBi (Б Общеъ) случае )1) iicpсмсi!)!I lx, В р a,1b! IÎ >I
XlaCi)iTaOO ВРС>>|С)1!1 С )!С.l)ПО УВСЛИЧСНИЯ TO llloc (Т;I ОЫСТРОДСЙС-.БИЯ, CTPOIICT!3il;1ОПО.>НИТСГ)Ь! о звсдены рс:.иcòð л:Lj)cса, дсши(1)ратор;1;!реса, линейка три гсроь, три л ср зл lilc)l н унравлясмь!с ключи, Бключснны > Б цст;! обрлп!ой
С!35)З 1 Ка)К,IÎ. О МC))1.1>1 ГСЛ)1> т>IP
10 i>x!f0>l(Й co(, jifi!c!i:>! c cÎOTBi TB loj4)!xi f1 Быхо.!ннсЙки !.Г);î lсн к Выходl Tрi! Горл зл):!с:!> и упр О!цl с Б."О,ы л:i:!с!)ки три!". с;)01> (О >днilcilbl с вь!ход() ми дс)!и;фрл гора л Г рссл, полк, i foae! I1з ньl)1 чсрсз рсг:!Стр л;!рссл 1 BL>ixo;i> ци(1);.)013010 Б)>) i!IC il;TC,1ЬКО. О (;ГIОКЛ. I!a Iсртсжс пред<".таБ,!сна Ол()x-cxcxl2 llpcд,1a aC > ОГО > C i)ОЙСТБЛ. Ус гройство Îi TОБI T из:l)1ôðoi30I î B>bi>1! Icли20 !àIL lloго олока 1, лнл,io о- lilii)poBQ о lip îoðàзова та!я, л:лл0.0зых ннтi! рлторов 3:l -l )I Оло»013 у)!Бо)кс)i) l! Π— 9. Гибри;1:!БIЙ (>)уlfajjaol! a, l i.:I;> .!! П () Сo(i f) 1, I B 1РО.I 3 130, I Ü!!01! (!)3:I:кн;!1! 0 !БОЙ 1ь<рс.>icb)ioji .3>(, 10>filoò 13 ссб>! a! l л, l(7 0:31>111 т 1<а >н; (Гl!> 1 (), н:I (рро:)ь)с 3 пр <13c!Hc )!Б)с со!ij)ОT; !13лc."..1:я 11 il 1 !1 !! !(,! > 0 — ".)!". ло. 0— :3ьlс i!pcÎ()азов:". Г(,1)! 1 3:1 1. !y!)Oxl 0 1 ОГО, x cTройство со !сржп г Г:)бр:I ÷:!:>11! ф > ;.ê)j):!o!! >I I)cО(, )) i1;30зл гсл ь дл >! про:13!30, l b!1 ) ll (1) 3 !11(1 j)1!l 30 .Bj х .Iс )с)lснных, cocòol)н!БЙ 113 л:)л,lо! 013bix ) с.(,!Г!(.! !1 C0i I ;, О! ( (! (.!; j .3 O f) c(l r, I l l..I,1;l (I;,)Ê-: . Р I, );! ): . 5 .,1:1()> .. Т(., i):.!. ()) c .. > ..., 1 "1! Е > > r ;>И)I !c i! j r 11 )) ()!) с(1> 1,."()13: . ГР)! . I c,: I !1,,,, jr 10!), I ), ((>,, ?>!) ..(, ., С: 1)>,, ;. !> !:!! 1! 0()CГ! I 1 i О> ((, )3;Ссl I. .!0) )iП (С i;!OI. » >С;.С.>)(, Е(?..(, . С . !С с ° РС (C i)i)- ) 5.)3,: )Г,;: (Е .1-)ПКI:Ç) .;, ".::;! i. (3C)i!jrCr:1)(:)1)!. . i;;(:ПС i;. 0 l,:? >0 I)I, i С.>)ЕС (!(СО(,3)!1 (>;1 3 (0;>) i. 1: >! С);) Е) О! I ll 3 I ) c(. ? 1 II(Г 1,:!)I>l :j: 0 ).:? ()(i. (:IC(ГО.) )! ::, .:ICCr ((? (f) . 1, :I.: ! ). j 10, j I. I (>l ), (, i::. ):i I: ;;? (j; C i:) .,:. - (. >(ОТ;. .. I f(Ес 1 ". Г.)C )) il >(С . с! 132 I:1,,! C ", ) 10). (C)I (il I С (11>! pal 1).IC:!:if!: с()с — — —, (. ..,? с ( (() О . ) . )> (3СЯ,(1 !) )((c (()(? i jj. ° )1 llPr 0(?))с(;)0 3)(1!1.> )(> С:(., . . . П.. (.. Г,, cl .:j.)11,. 1(1>1. (jr)),, l ë-()! i) l j c).1 >(I l>(. ° lip 0(,) cj. !r.. j c .., . . ° .1 ° П 3 )> 1 С П : (:0 : i(: . : С )i 1 1 () r (C : . ;: 1 „, 3 1 ", (.. . I 5 I(; 5 1 аП)(ЛОГО:30;1 >IС I.l L. ") (((„!>:. И:i.j(OI;ñr> Г 0 С 1 С. 1 С > c! ",, »: . I ) С l!, > ., (С )! . С (:, (> () сl Пр 01))3;)ОГ()>ПЬ;()i, I.i (с(1) j.>!. (. )!! I:i,. f 10. l. ! (IПCО)(ЛОCI О 1 )!,1:I:) С 110,!(..i!,1.:; !,;(:P!>,(!IЬ(. . с ф) ПЕ(!10)(с(, (>(! Ьl ; Р(О(; .))>;)О.()(. Г,! Il,,,)!)) (.((l:f1;r 15I !(СГI;I)!СП;, Ы,.:.):,::. Е ГОРЕ (., (, !, 10 ГС)! П I(!(.!,ÝO ÇO:>(I)l (.: .. С, (, . (Г >1:() ОЕ, 1; )3!30Д51ТГ51 13: )1(?)31,! r>IC r!, Е.(, ., I i c.)(;..,, j i, ()r?;);(301)с(3 С, 1 i(,"(, (51:30) I 1 p)? I(c> 3(I c,, r. С (;) ii; j,,1! (hPi(>(()(I ())3 1:i:(I,r:f(> )(;, j;;!! (Ir (j: j., (>;>I>!(! СЛОЕ Бl)0.!ПТ i!0!11) )(. )! ::1 (1 r)r I:I (I(!>I . . р ).11(. С ПО (. !(С(((1 r )1(>11: 1: !1(О, p c))(j )I : . : . >l>ic ,pcj:1(.1:()! () j ;)(ri > (;1 )(;r):;:,,) r >, . Ir,;,,:, »(()10 О, 10);сl ), 51)3 5) !О! );!!)) C .: )) ):", I,: : . ), С>Е,) > (3(>l(, I))l11!(1>1)>!1) Лlflf (:. (>, )! . .: i. (1 j, 0 "()!)(I:> Цl(CI(ТП.)(П 1 C 1 П. 1(>1.1. >: !)) 1) Е. . » 1 1 ° (>,,«) . 3TO) I \ 13СС (, i>l" Г() 01(»(С)1511() l l.! ((r. :, I .. P . :C.:) I ::,, с. (()CD jICC .>1(1!(СИП(>(С r()!C" l: . . ) (, 1 1 (> 10 С)! (3 iiC: 31 01! (, С: i « !)(.. .. Г МО;(СЛ5!РОВ)) !!)(.-. 5 ;,) Е, ) (Е 3 с(>(Е!) > Т(>. с.,01:3 ГОП (1> I()r . .. . )!, 1! (ЧТО ПОЗ Л О, I )1;"! ); 0; С, I) .I;.. О П . :, (Г Г, . I i C, I i l; (! (if>(X ООЫI, 1(ОПС(11,1>!,,: (; П (!:; (: Ы; 1: C 1()(if C 0 С Р > ...11;!(П f ) "> " . " II (> 1 1(ПОГП . с(СOCA(CI j 1> (; () ., ".!!> I 1; .:II (c!(r 3РС)1 СI(.I,,0" :!," » Or . ((,: (3.! 5,; (! !С > ° » > (> I (, ), »1 > 1. . (())(! . ::.(1(> ,, > )),,! 1 (" (> (! 1 I > ) : 1:(1, > С ),((, 1 );! >.,» (! ) / -" i ( .. Р . . 1: ГO. 1,.>(I! )? 0 i! I, . . Е 0 ".! >I : I, » ;, > (! !3.;;, (Oс?с) )>j!1 f: > (,(.,:, 1: с,:;: !. : ) c! :I )>i, . 1 CИ ()с(I C:"! (! (I I (,, !, .1 Гс> rI, I, ;:? (.,r, I ll:!. ". 1.,>":., (I, ; ci ( с 1,> l; ! : . (. ((! r (> j . ) () r i, j :! (: I ; (! " (I; " (" !;i Г;;) j) ) I I . ".;.,:);"((! ., С! r I, ()! .! )?. (Е )(!(()РО >!. ) ((?" 1>l, (1 ) I3:, li I!(? (. (r l > (,,1,;(,1;,) >; (: : ».(> r);! ;>,((((Р() )с!5, ), — () I -„(? = 1,, -);„0-), > (>))(-3 -;.»СО> ((> f; c) f:>П,"Гr ((Е !(>,,; . ;; О ;))(1),1 48 ()41 i() iij !;)ii:! ;! Г!! O)j>;i l(ilil!1 Ii)t«IO Oil j)(-,(С,)(U >1-, >-,1, ).)-р 15 > 3 Г U)! I i . U: :. и хо ()х «(3I 3) i) ji»io !(1! х си, I lIT,1: II 1» If 16 0 >p«3!, IOTC51 C»3!3th! Выход»силитсл>! 16 сoc iliU(U с o,l;I:i» из вхо;1013 ОлокЯ 3 миожсии>1 9, ii м311(P) 51 31!ЯЧС)! IЯ U«пt)ЯЖС111! l! «Бh!ХO !ОВ > Сl(;I ИТС.)51 1 5 i! О.! 0! 2» Г(ол ) часм 3U В предлаг«смом устрой«твс 3«!«Повка 1!а- I:> I2.1Ü1iÛX УС.10Б!!Р! ОС ЩССТ13. 151СТ«51 ЯВТОХIЯТИЧ«ски с помощью ци(ррового вычисли « Ihilol o блока и цифро-Яиалоговыx прсобр«3овaòcëåé 26 и 27, по (ключсишсх ко входу задания il«чальиых условий интеграторов 3 и 4, 2>() УCT<7UOBK<7 11 СМС)1;);!ЯЧЯЛЫ!Ь)Х C.10BU!I OC 11(ССТ!3Л5)СТ«5! ВЫД ;))стаиовкя U cx си2 коэффицис !тов и и«ли- 3» ИСИИЫХ фУU«I(lilt 0« < ШССТВЛ51СТС5! ЯВТОМЯТI "teСКИ С ПОXIOUII>IO Цпфпо!)ОГО Bb! ОЛОКЯ, 1(II(j))POBBIX 3 >1 P <7 I3,151«Xt BI X СO!1P 01713 СИПИ и цифро-2:Iaлогов(>ь преооразовятс )сй. С похlоl)l ыо с!! CII И«л ь! Iой и ро Гр Я х)мы !3 пи ф рОВОЗ(BI>i Illcлитслыlох(блокс 1 Oc), !цсст13л5!с Гся автох!ат;!Чсское масштабироваш с, т. с. определенис коэф(р:iliil()!тов п«рсдяч м«;>ь:иих единицы и фикс:.!роваи)!ы.; коэффиц> < ПToi) и«рсдач по каж,дому Bxoлу усили-«ля, 4» В прс,.(лягясмом устроиствс выходы !II(рровых управля«мых сопротивлсиий 11, 12, 17 20, 28 — 3. U I;ii(ppo-ñj!(2;!О: ОВЫ; 1)peo(!p;!;>Oвятслей 13, 11, 1---2-(сослиис.ti> пос-ояи;to со входах!и, фик«;!рова;1;!ыс коэффициси;ы и>pc- !>О, (ячи которых р«Виы 1 11 10,(ëH сух)х!Иp)!Ощи. и и;)тсгрируюи;их у«:,1.71!T«ëcé conтвс «твсиио. Цифровой вы lañл;,!тсль:!ый блок 10:(с;1:!Паст Д. !Я КЯЖДО 0»СИЛ:(ТС.1 я) ИМСIОIЦС) 0 CBOÈ Я 1PCC) набор р j)!ic(чи l <.i!U. ) ((!) к l р(» .1 1<ы(. коy,".> .!)!Ii;Ili i Гы ПСРСДЯ>!И Ia:IUO! O УC,I«t:ITÅË5! М«:!Ь:il С,-,ИИИЦ) I (дссяти), треб «3! Ый о)(рф))и)!«1,; )!ср«,i Е СЛ И ХО Т 5! О 1.! О i U U И 3» К с! 3 Я: 1: I l)! X К » 3 ()) ôj1LL U c !I To j3 li n I I)i U ) <. .I U iIiI I! I>I (I P c 51 т и ), с ц и (!)>) 0 - (>.) ! 30! О !3Ь! I:), l)i Г(I Ь)IОГО Ог)01 Т>) )и !" i>p ()13 il pa 3(1 Я IОТ l(,110 l iioщ)1 . фllксjlроБЯИ)!ыс коэ(рф: ц):«Ulh -ис;)сдачи ь 10 раз, 2 71ý«o3 с!! i>i«)(Оэфф!)Ii!I«U i û .Iср()дачи мшlыи« (,l:I:l!llil)I «", ill.«3! «,!) 1(;«, <. .!О >IOUIbjo LI!IQPoj)blx УIIP«B, 151!. ))! l>Ix сÎпрОГ;j)3,1«lii.Й U цифро- )и;l;10 Овых прсОбр«зова тс.! Cli. В «вяз:! с том, )то максималы!ыс зиаче)!Ия 3;)Бис:!х)ых псрсxjc;IUhjx 1)с 13«сгда извсстиы и 3 яд«10 ся иpи0.1i!ж«U)10, 112пряжcиUя 112 1)ы— ХОД IХ 3 C:IËUÒÑËÑÉ ЛИОО ООЛЬIИС ДОПУ«Т!)МЫХ,,ii:oo очень малы. 11«рвое влсчст за собой осT iU0;3 3I2Illiil! Ы, 31i!POC. — ИИЗК 10 ТОЧИОСТЬ ПО«!3 12 ХIЫХ РСЗУЛЬГЯТО:3. ) C I j!01! Cl ii0 lio3l-:!; H« l Ос, Гцсс i B251TB (! Б 103
1:>!Ice)(3 lo оп Г>,. Из, И ИIО хl Я«иl та биьl х коэ(1)фи-! () I e: i T 0 Б С ЦС, ЫО 1. 3 м С l ) «111151 11 2 П р Я >к i ) j 1)И м 2 С— ! 3!т()бируемых уc:ië:!òcëñé в требусмом диапазо !с иапряжеи:!й (иапримср, 50 — 100В), сВо :(51! ) 1ОСН К ii33I« )СИ И (0 Ма! .«ИМЯ IbilblX ЗИЯ IC ! )ий (м««и;i)!о03 ) 3«BI!c t»btx псрсмсииых. 3!о З.. С(>i!О; i:33:<. ii«!!115i И;! 1«.!Ь)li>!.",",. ГIО:>i! Ii, (jii:КC !PОi3«ИИЫХ КОЭ(j)фИЦИ«i!TОВ ПСР(> 1<1 i 1! КО3(!>(Ul! U lieltToB jl«)3c I«LI;c c;i ll ii UUhI (»с ГЯ;IЯВ,IИВ l)I,-l к! .х c!)i .Tcl 3 ), ITO Г!ОЗБ0,151! т 3!1".ч: ) Г«, il>!Io П 0 Б IЯ ). 1. Т:) T О
11 p (. (31 i . и 3 0 i) p e T С l! и 51 .) с i poli«TBO .(,.я 3)0.(с.lilj)oi3)(lии>! с))стсм (и(р (I. «ji ИИ И с l bit!>I X у ) (1!3 И Сll I jjt, СО:(СрЖ! ilii «t Цпфро >эй выч )слll-,e, ь)lûé блок, 2иà 10!о-ш!фро13о1! IlpC0Opa30i32TC«1b, О)10!:.1! »X!:!ОЖ«ji Iя, С»хlм«торь:) lf«тсгр«торы, гиор (д(.!ь:c фуикцио1;:,,iL:il l< ирсобр()зов«тсли,,lcpBhlc Bxo,7hj когор!)ix «эсд:Uiciihi с цифровь;м Быч:!Сл:!тс.)ь)!ым О Л О КО .)1, Б ТО Р Ь) С Б Х О Д Ы П 0;1. К,1 Ю Ч С i ) Ы )(13 I >I . О Д псj)BO!0 иитс p«Top«и ко Бход3 aii l;10!О-цифp0Boi 0 пр собр я зов«т(715I, а Б->> хо.(ы Icp 30ГО .Ибридио о фуикцио:(альиого ирсооразоь«-сл5! I«j)сз исрвый Олок умиожс:!1!я, сосдиllс>lиыЙ с
ВХОД)У КОТОРОГО io;!КЛ!ОЧС)! 13blXO7, 3TOPOI О )I()РИДИОГО ф> il! Цпопа,l ИО: 0 17PCO(ij)230:3!TC, 151, ! 3!>! x« . с <м. : 11 Ор;! Ч«1>с > Б. o!)o!! и T>! < l; i) О, )I> у)1:!О)к« .i :!ÿ Uo.(кг)!О lси к Ucj)Bhjxt Bxoa«3! псрБО О li Б (>130 "О !U:I. ") P«To!i(1, Bh!xo,i, тР«ть«ГО ! f0P)! i! О. О ф :)-(-(.l С К)" С! . !(" .I) Гс !) )! 3 !) (n i «) i И«!> БОГО U !1, ;! !)() :!О .к )1; I и к (!:1« lot n-цифр()Б03!»;1;l(0 >р«30( т у ( ( (-т 1 т (! f1 1 0 1 0(, !(I,I:! -((1 O !Ii O O 0 5((, У ((, (:,! (( (B 0;I I j I O i: I т 51 1 т т - I .., I : f ! (01!0(112(0:10 ((ll;fl, I. 1:, 1,.; Л .",;:,:, ., ((, ; Л!З00;1, l(! I! IfôÐ;I; OÐ : (!(((, 1(013, 1 (т) 1! i Oj) ."т !!. 1 .!(Ii !,:! jl, i!, I! !1. (Ilies, l IO fl ! 1! !т((т т! (,"II I (j (ji! I (.1! т С !1, !! :, i !1, т !(((с .1! I 51:fj !I !.i O 1! ((. т 1 :;, . ! (, ((,1,, (;((.,(1 („! .! .,;:(:: .(:,,! I.(((!((i I .;-((. !(, 1, ((!!(;(т ..:U: .!т(, ((..!: . . (.(,, (! (!т! 0 ((т .(! I<(,lii;(1! i! (, (! 0 " ",1((.1,,, (1 (т! (j)(C! I!( (, (, !(,, \ (т:т (!,,!1,!1:((! (т
