Устройство для решения нелинейных задач теории поля

 

О П И С А Н И Е „56в254

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву

2 (51) М. Кл, Я 06 Gr 7/46 (22) Заявлено21.07,75 (21) 2159810/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опублнковано26.07.77.Бюллетень № 27 (45) Дата опубликования описания21.09.77

Государствеииый комитет

Воаата Мииистров СССР

an долам иообретеиий и открытий (53) УДК 681.333 (088.8) (72) Авторы изобретения

A. В Арчаков, В, И. Великий, Л. И. Гутенмахер и О. Г, Калиберда

Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехтптческий институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО PJIH РЕШЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ЗАДАЧ ТЕОРИИ ПОЛЯ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для решения нелинейных задач теплопроводности, газовой динамики, разработки нефтяныХ и газовых месторождений. 5

Известно устройство для решения нелинейных задач теории поля, содержащее

RC-сетку, блоки граничными и начальных. условий и нелинейные преобразователи по числу узлов, сетки, входы которых подклю- lO чены к узловым точкам сетки, а выходьтк свободным концам конденсаторов ВС-сетки(Ц. Такое устройство сложно в экснлуатапии и не является универсальным.

Наиболее близким по технической сушно- 46 сти к изобретению является устройство для решения нелинейных задач теории поля, содержащее RC-сетку, причем каждый регистр одним выводом соединен с узловой точкой, а другим через соответствующий оО ключ коммутации- с обкладкой конденсато. ра, а через широтно-импульсный модуля.тор с блоком улравляюших напряжений; выход широтно»импульсного модулятора подключен K входу ключа коммутации Q1, я

Это устройство недостаточно точно решает нелинейные задачи теории поля, поснольку может g eñòü! лишь некоторые типы нелинейных зависимостей, например, зависимость вида 1=В Я в левой части. параболигесКого уравнения.

Цель изобретения — повышение точности р шения нелинейных задач теории поля.

Достигается это благодаря тому, что в устройство введены ключи подзарядг, резисторы подэаряда и инверторы, причем один вывод резисторов подзаряда подключен к выходу соответствующего.повторителя а другой вывод соединен через ключ, подзаряда с обкладкой соответствующего конденсатора. Вход инвертора подключен. к-выходу широтн -импульсного модулятора, а выход« к другому входу ключа подзаряда. Другие обкладки конденсаторов подключены к шине нулевого потенциала. Ha чертеже представлена схема предло женного устройства. Устройство содержит резисторы 1 и конденсаторы 2 КС-сетки, коммутируемые конденсаторы 3, ключи 4. коммутации, ключи 5 подзаряда, повторители

С вЂ” емкость коммутируемого конденсатора 3.

П редлагаемое устройство позволяет автомагически устранить перезаряд конденсаторов РС-сетки, который возникает при периодической коммутации этих конденсаторов и является причиной скачков напряжения в узловых точках РС-сетки. Устройсгво дает возможность плавно регулировать величину емкости как функции напряжения узловой гоч,. ки и существенно повышает точность решения нелинейных задач теории поля, Устройство позволяет эффективно решать нелинейные уравнения в частных производных, в которых коэффипиенгы являются произвольно задаваемой функцией искомой переменной.

Устройсгво для решения нелинейных задач теории поля, содержащее РС-сетку, причем каждый регистр одним выводом

:соединен с узловой точкой, а другим через ,соответствующий ключ коммутации - с обкладкой конденсатора, а через широтноимпульсный модулятор - с блоком yrrpas юших напряжений, выход широтно-импульсного модулятора подключен к входу ключа коммутации, о т rl и % à lo щ е е с я гем, что, с цепью повышения точности, в него введены ключи подзаряда, резисторы подзаряда и инверторы, причем один вывод ревисторов:подзаряда подключен к выходу соответствующего повторитеая, а другой вывод соединен через ключ подэаряда с обкладкой соответствующего конденсатора, вход инвертора подключен к выходу широтно-имцульсного модулятора, а выходк другому входу . ключа подзаряда, другие обкладки:конденсаторов подключены к шине ячневого потенциала.

566254

6 напряжения, резисторы 7 подзаряда, широтно-импульсные модуляторы 8, инвергоры .

9, блок 10 управляющих напряжений.

Широтно-импульсный модулятор 8, на входы которого подается напряжение узаов и о точки и периодическое напряжение из

5 блока 10 управляющж напряжений, вырабатывает импульсы, длительность ь которых является заданной функцией напря кения уэ ловой точки. Вид функциональной зависимос- 10 ти и {О) задается формой периодического напряжения. Эти импульсы подаются на управаяющие входы ключей 4 коммутации, которые при наличии импульсов находятся s ,замкнутом сос гоянии, а при огсугствии их— а разомкнутом. Ключи 4 коммутации и клю- чи 5 подзаряда с помощью инверторэв 9 управляются в противофазе, т. е. когда ключи 4 коммутации замкнуты, ключи 5 подзаряда разомкнуты, и наоборот. В интервале времени замкнутого состояния ключа

4 коммутации коммутируемый конденсатор 3; подклктчей к узловой точке и величина емкости в узловой точке равна сумме емкос,тей коммутируемого конденсатора 3 и конденсатора 2 КС-сетки. В момент размы-, . кения ключа 4 коммутации замыкается ключ

5 подзаряда, и коммутируемый конденсатор

3 подключается к резисторам подзаряда. В интервале времени замкнутого состояния каюча 5 подзаряда коммутируемый конденс . тор 3 заряжается or повторителей 6 напряжения соседних узловых точек через резисторы 7 подзаряда таким,образом, что напряжения на некоммутируемом 2 и коммутируемом 3 конденсаторах равны в каждый момент времени. В этом интервале времени величина емкости в узловой точке равна емкости некоммутируемого конденсатора 2. .Вмм о ент замыкания ключа 4 коммутации 4О скачок напряжения в узловой точке не воэникаег, так как напряжения на конденсаторах 3 я 2 одинаковы . Йпя обеспечения

paaeHcrsa напряжений а каждый момент времени сопротивление резисторов 7 под- 4 эаpÿäa необходимо рассчитывать по формуле с т

Ch где Р сопротнваение резистора 1;

С емкость некомму ги руемого конденсатора 2;

Формула изобретения

Ис гочники информации, принятые во вни -мание при экспертизе .

1. Авторское. свудетельство СССР

% 347764, М. Кл. C.Î6 g-7/48, 1971 г.

2. Авторское су детеаьство СССР

Ие 402023,1М. ка. Q 06 g 7/48, 1973.

566254

Составитель H. Дубинина

Редактор Е. Гончар Техред 3. фанти Корректор А. Гриценко

Заказ 2435/34 Тираж 818 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4