SU1651283A1 - Device for solving integral equation of measurement converter of flow velocity - Google Patents
Device for solving integral equation of measurement converter of flow velocity Download PDFInfo
- Publication number
- SU1651283A1 SU1651283A1 SU894702953A SU4702953A SU1651283A1 SU 1651283 A1 SU1651283 A1 SU 1651283A1 SU 894702953 A SU894702953 A SU 894702953A SU 4702953 A SU4702953 A SU 4702953A SU 1651283 A1 SU1651283 A1 SU 1651283A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- inputs
- outputs
- group
- elements
- multiplier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к вычислительной технике и предназначено дл использовани в качестве специализированного вычислительного устройства. Цель изобретени - повышение точности и быстродействи . Устройство содержит регистр 1, блок Шнш-6| 2 делени , регистр 3, блок 4 делени , группу элементов НЕ 5, комбинационный сумматор 6, умножитель 7, аналого-цифровой преобразователь 8, элемент ИЛИ 9, элемент И 10, ре1 гистр 11, группу элементов И 12, элемент НЕ 13, группу элементов И 14,регистр 15,умножитель 16, группу элементов НЕ 17, функциональный преобразователь 18, умножитель 19, регистр 20, накопительный сумматор 21, блок 22 сравнени , группу элементов НЕ 23, регистр 24, блок 25 сравнени , группы элементов И 26 - 28, умножитель. 29, группу элементов НЕ 30, функциональный преобразователь 31, умножитель 32, группу элементов ИЛИ 33, группу элементов НЕ 34, группу элементов И 35. блок 36 делени , группу элементов НЕ 37, комбинационный сумматор 38, группы элементов И 39 - 41, умножитель 42, функциональный преобразователь 43, группу элементов ИЛИ 44, умножитель 45, накопительный сумматор 46, умножитель 47, комбинационный сумматор 48, блок 49 делени и блок 62 синхронизации . 2 ил. Ml ТЙ-И Ј О сл го 00 OJ s)s aittrast(ft о/The invention relates to computing and is intended for use as a specialized computing device. The purpose of the invention is to increase accuracy and speed. The device contains a register 1, block Shnsh-6 | 2 divisions, register 3, block 4 divisions, a group of elements NOT 5, a combination adder 6, a multiplier 7, an analog-digital converter 8, an element OR 9, an element AND 10, a registrar 11, a group of elements AND 12, an element NOT 13, a group elements AND 14, register 15, multiplier 16, group of elements NOT 17, functional converter 18, multiplier 19, register 20, accumulative adder 21, unit 22 of comparison, group of elements NOT 23, register 24, block 25 of comparison, group of elements And 26 - 28, the multiplier. 29, a group of elements HE 30, a functional converter 31, a multiplier 32, a group of elements OR 33, a group of elements HE 34, a group of elements AND 35. a division unit 36, a group of elements HE 37, a combination adder 38, a group of elements AND 39 - 41, a multiplier 42, a functional converter 43, a group of elements OR 44, a multiplier 45, a cumulative adder 46, a multiplier 47, a combination adder 48, a division block 49 and a synchronization block 62. 2 Il. Ml TY-I Ј About sla 00 OJ s) s aittrast (ft about /
Description
Изобретение относитс к вычислительной технике и предназначено дл использовани в качестве специализированного вычислительного устройства.The invention relates to computing and is intended for use as a specialized computing device.
Цель изобретени - повышение точности и быстродействи .The purpose of the invention is to increase accuracy and speed.
На фиг.1 изображена структурна схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временна диаграмма работы устройства.Figure 1 shows the structural diagram of the proposed device; figure 2 - timing diagram of the device.
Устройство состоит из первого регистра 1, первого блока 2 делени , второго регистра 3,второго блока делени , первой группы элементов НЕ 5, первого комбинационного сумматора 6, первого умножител 7, аналого-цифрового преобразовател (АЦП) 8, элемента ИЛИ 9, элемента И 10, третьего регистра 11, первой группы элементов И 12, элемента НЕ 13, второй группы элементов И 14, четвертого регистра 15, второго умножител 16, второй группы элементов НЕ 17, первого функционального преобразовател 18, третьего умножител 19. п того регистра 20, первого накопительного сумматора 21, первого блока 22 сравнени , третьей группы элементов НЕ 23, шестого регистра 24, второго блока 25 сравнени , третьей - п той группы элементов И 26 - 28. четвертого умножител 29, четвертой группы элементов НЕ 30, второго функционального преобразовател 31, п того умножител 32, первой группы элементов ИЛИ 33, п той группы элементов НЕ 34, шестой группы элементов И 35, третьего блока 36 делени , шестой группы элементов НЕ 37, второго комбинационного сумматора 38. седьмой - дев той группы элементов И 39-41, шестого умножител 41, третьего функционального преобразовател 43, второй группы элементов ИЛИ 44, седьмого умножител 45, второго накопительного сумматора 46, восьмого умножител 47, третьего комбинационного сумматора 48, четвертого блока 49 делени , тактового генератора 50, счетчика 51 импульсов и дешифратора 52, входов (шин) синхронизации 53 - 61 и блока 62 синхронизации.The device consists of the first register 1, the first division unit 2, the second register 3, the second division unit, the first group of elements NOT 5, the first combination adder 6, the first multiplier 7, the analog-digital converter (ADC) 8, the element OR 9, the element AND 10, the third register 11, the first group of elements And 12, the element NOT 13, the second group of elements And 14, the fourth register 15, the second multiplier 16, the second group of elements NOT 17, the first functional converter 18, the third multiplier 19. the fifth register 20, first accumulative sum ator 21, first comparison unit 22, third element group NO 23, sixth register 24, second comparison unit 25, third one - fifth group of elements 26 and 28. fourth multiplier 29, fourth group of elements 30, 30 second functional converter 31, n that multiplier 32, the first group of elements OR 33, the fifth group of elements is NOT 34, the sixth group of elements is And 35, the third block 36 is divided, the sixth group of elements is HE 37, the second combiner adder 38. the seventh is the ninth group of elements And 39-41, the sixth multiplier 41, the third functional converter 43, the second group of elements OR 44, the seventh multiplier 45, the second cumulative adder 46, the eighth multiplier 47, the third combinational adder 48, the fourth dividing unit 49, the clock generator 50, pulse counter 51 and the decoder 52, synchronization inputs (buses) 53 - 61 and block 62 sync.
Основным уравнением измерительного преобразовател скорости потока вл етс дифференциальное уравнение первого рода,The basic equation of a flow velocity transducer is a differential equation of the first kind,
, l«|U + r0u(t) - C0V2(t)(1), l «| U + r0u (t) - C0V2 (t) (1)
с начальным условием ш(0) о)0, где I - момент инерции потока анемометра;with the initial condition w (0) o) 0, where I is the moment of inertia of the flow of the anemometer;
w(t) - скорость вращени ротора; го - коэффициент сил в зкого трени ; Со- посто нна , завис ща от параметра анемометра;w (t) is the speed of rotation of the rotor; go is the coefficient of viscous friction; Constant, depending on the parameter of the anemometer;
V(t) - скорость потока.V (t) is the flow rate.
5five
,.,
0 , „ 0, „
Построение специализированных вычислительных устройств дл решени уравнени (1) во многих практических случа х не оправдывает себ , поскольку вход ща в уравнение (1) переменна w(t) имеет экспериментальное происхождение, что приводит к большим погрешност м получаемого решени при численной реализации. Поэтому весьма целесообразным вл етс сведение уравнени (1) к эквивалентному интегральному уравнению. Такой подход к решению дифференциального уравнени (1) не только позвол ет при численной реализации снизить погрешность получаемого решени , но и снижает количество вычислительных операций.The construction of specialized computing devices for solving equation (1) in many practical cases does not justify itself, since the variable w (t) included in equation (1) is of experimental origin, which leads to large errors in the resulting solution in numerical implementation. Therefore, it is highly advisable to reduce equation (1) to an equivalent integral equation. Such an approach to solving the differential equation (1) not only allows for numerical implementation to reduce the error of the resulting solution, but also reduces the number of computational operations.
Интегральное уравнение, эквивалентное дифференциальному уравнению (1), имеет видThe integral equation equivalent to the differential equation (1) has the form
J К (t-S)V(S)dS ГД) (t), (2) оJ K (t-S) V (S) dS DG) (t), (2) o
где K(t-S) - - (tab - ) т- ВТ ( s) TO iwhere K (t-S) - - (tab -) t-BT (s) TO i
дро интегрального уравнени .core integral equation.
Уравнение (2) представл ет собой интегральное уравнение Вольтерра первого рода. Использование свойства раздел емо- сти дра позвол ет представить уравнение (2) в видеEquation (2) is a Volterra integral equation of the first kind. Using the property, the capacity section of the kernel allows you to represent equation (2) as
/в V(S)dS w(l) (3) / in V (S) dS w (l) (3)
оabout
Устройство реализует модифицированный алгоритм численной реализации интег- рального уравнени (1) методом квадратурных сумм с использованием формулы средних пр моугольников с посто нным шагом дискретизации h const no расчетному выражениюThe device implements a modified algorithm for the numerical implementation of the integral equation (1) by the quadrature sum method using the formula of average rectangles with a constant discretization step h const no calculated expression
(,л °} Г° о(, l °} r ° o
-К-)те-K-) those
где ,.( г)ьл,., h(,-rs узлы диск- ритизации.where,. (r) l,., h (, - rs are discretization nodes.
В устройстве основные вычислительные операции выполн ютс параллельно.In the device, the main computational operations are performed in parallel.
Устройство начинает функционировать с приходом импульса запуска на генератор 50 импульсов. Дешифратор 52 последовательно выдел ет импульсы на одном из своих выходов циклически с модулем, определ емым -коэффициентом пересчета, счетчика 51.The device begins to function with the arrival of a start pulse on the generator 50 pulses. A decoder 52 sequentially extracts pulses at one of its outputs cyclically with a module defined by a scaling factor of counter 51.
Рассмотрим 1-й цикл работы устройства. Перед началом работы значени коэффициентов I, го и Со занос тс соответственно в первый 1/ второй 3 и третий 11 регистры, а значени шага h и предела интегрировани Т - в регистры 20 и 24. Регистр 15, накопительные сумматоры, функциональные преобразователи , блоки делени и умножени устанавливаютс в нулевое состо ние. В первом такте по сигналу управлени шины 53 дешифратора срабатывает АЦП 8, на вход которого управл ющий сигнал шины 53 поступает через элементы. И 10 и ИЛИ 9, при этом на второй вход элемента И 10 поступает сигнал с первого выхода первого блока 22 сравнени . Следует отметить, что элемент И 10 открыт только при h 0, т.е. в начале вычислени . По этому же сигналу с шины 53 срабатывают блоки 2.4,21 и 15, на выходах которых в конце первого такта соответственно устанавливаютс -р , ti Consider the 1st cycle of the device. Before the start of operation, the values of the coefficients I, th and Co are recorded in the first 1 / second 3 and third 11 registers, respectively, and the step values h and the integration limit T are in registers 20 and 24. Register 15, accumulative adders, functional converters, division blocks and the multiplications are set to the zero state. In the first clock cycle, the ADC 8 is triggered by the control signal of the bus 53 of the decoder, to the input of which the control signal of the bus 53 enters through the elements. Both 10 and OR 9, while the second input of the element AND 10 receives a signal from the first output of the first comparison unit 22. It should be noted that the element And 10 is open only when h 0, i.e. at the beginning of the calculation. On the same signal from the bus 53, blocks 2.4,21 and 15 are triggered, at the outputs of which at the end of the first cycle, respectively, -p, ti are set.
h иО,5п.h iO, 5p.
Во втором такте по сигналу управлени с шины 54 дешифратора срабатывают умножители 7,16,29,42 и АЦП 8. Группа элементов И 12 открыта только в первом цикле, т.е. при h 0. При этом на выходах умножителей устанавливаютс величины соответственноIn the second clock cycle, the multipliers 7,16,29,42 and ADC 8 are triggered by the control signal from the bus 54 of the decoder. The group of elements I 12 is open only in the first cycle, i.e. at h 0. At the same time, the values are respectively set at the outputs of the multipliers.
K(,K (,
i4i4
ii
Значение + формируетс на выходе IThe value of + is formed at output I
второго комбинационного сумматора 38. В конце второго такта на выходе АЦП 8 формируетс значение (tk (h), управл ющий сигнал при этом поступает через элемент ИЛИ 9.the second combiner adder 38. At the end of the second clock cycle, at the output of the ADC 8, the value (tk (h) is generated; the control signal is received through the OR 9 element).
В третьем такте по сигналу управлени с шины 55 дешифратора в первом 18, втором 31 и третьем 43 функциональных преобразовател х формируютс значени функций соответственноIn the third cycle, according to the control signal from the bus 55 of the decoder in the first 18, second 31 and third 43 functional converters, the values of the functions are formed respectively
-Jjrash-Jjrash
Г Н-JjSLt Gh-jjslt
И7 I7
э и e -1 ie and e -1 i
В четвертом такте по сигналу управлени с шины 56 дешифратора срабатывают умножители 19 и 32, на выходах которых соответственно формируетс значени In the fourth clock cycle, the multipliers 19 and 32 are triggered according to the control signal from the bus 56 of the decoder;
,5ЬС0х Г0, 5С0х Г0
ет (em (
(o)-ЈL).(o) -ЈL).
В п том такте по сигналу управлени с шины 57 дешифратора срабатывает блок 36 делени . Группа элементов И 26 открытаIn the fifth clock cycle, according to the control signal from the bus 57 of the decoder, the division block 36 is activated. Element group 26 is open
только в первом цикле (при ti h), в остальных случа х она закрыта, а группа элементов И 27 открыта только при ti h. Группа элементов И 14 закрыта только при ti h, a в остальных случа х она открыта. По сигнаЛУ управлени в этом такте в блоке 36 формируетс значениеonly in the first cycle (at ti h), in the remaining cases it is closed, and the group of elements And 27 is open only at ti h. The group of elements And 14 is closed only when ti h, a in the remaining cases it is open. The control signal in this cycle in block 36 forms the value
4W/-(,4W / - (,
, если ti h, и (Do (ti))/h, если tl h. В шестом такте по сигналу управлени шины 58 дешифратора срабатывает умножитель 45. При этом группа элементов И 39 открыта, если tj h, з группа элементов И 41 открыта, если ti h, в остальных случа х она закрыта. В конце этого такта на выходе умножител 45 получают значениеif ti h, and (Do (ti)) / h, if tl h. In the sixth cycle, according to the control signal of the bus 58 of the decoder, the multiplier 45 is triggered. At that, the group of elements AND 39 is open, if tj h, the group of elements And 41 is open, if ti h, otherwise it is closed. At the end of this cycle, the output of the multiplier 45 is given the value
(е.Ь(eb
если ti h, и V( тЈ), если tl - h. В седьмом такте по сигналу управлени шины 59 дешифратора срабатывает второй накопительный сумматор 46. на выходе которого формируетс суммаif ti h, and V (m), if tl - h. In the seventh cycle, the second cumulative adder 46 is triggered by the control signal of the bus 59 of the decoder. At the output of which the sum
-а Ze-a Ze
.v(ti4M..v (ti4M.
В восьмом такте по сигналу управлени шины 60 срабатывает умножитель 47, на выходе которого в конце этого такта получают значениеIn the eighth cycle, a multiplier 47 is triggered according to the control signal of the bus 60, the output of which at the end of this cycle is the value
W. -г i fn з x -p e з j + i v/, v V°a r0) з e 0Vlti4bW. -r i fn z x -p e z j + i v /, v V ° a r0) e e 0Vlti4b
В дев том такте по сигналу управлени шины 61 дешифратора срабатывает блок 49 делени . При этом группа элементов И 40 открыта, если ti h, а в остальных случа х она закрыта. На выходе блока 49 получают значение скорости потока на i-м шагеIn the ninth cycle, the control unit 61 of the decoder triggers the division block 49. At the same time, the group of elements AND 40 is open if ti h, and in other cases it is closed. At the output of block 49 receive the value of the flow rate at the i-th step
(ы.1ИиДоЬЈ е 3 :2е 1ч() 4t) i}.р,(s.1 and d 3: 2e 1h () 4t) i} p,
-la.(.-la. (.
.которое через группу элементов 39 подаетс на вход второй группы элементов ИЛИ 44, выходы которых вл ютс выходом устройства. На второй вход группы элементов ИЛИ 44 подаетс значение с выхода группы элементов И 41.Which through a group of elements 39 is fed to the input of the second group of elements OR 44, the outputs of which are the output of the device. The second input of the group of elements OR 44 is supplied with the value from the output of the group of elements AND 41.
Блок 22 сравнени служит дл управлени элементами И 10, 12, (4, 27, 28, 26, 39 - 41, блок 25 сравнени - дл установлени момента окончани вычислений или останова устройства.Comparison unit 22 serves to control the And 10, 12, elements (4, 27, 28, 26, 39 - 41, Comparison unit 25 - to establish the moment of the end of calculations or the stop of the device.
Временна диаграмма (фиг.2) иллюстрирует работу устройства, степень распараллеливани вычислительного процесса, а также уменьшение затраты времени на подготовительные работы, св занные с вычислением значений ah (0), оъ (п) и V(h/,2),The time diagram (Fig. 2) illustrates the operation of the device, the degree of parallelization of the computational process, as well as the reduction of time spent on preparatory work related to the calculation of the values ah (0), оъ (п) and V (h /, 2),
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894702953A SU1651283A1 (en) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | Device for solving integral equation of measurement converter of flow velocity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894702953A SU1651283A1 (en) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | Device for solving integral equation of measurement converter of flow velocity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1651283A1 true SU1651283A1 (en) | 1991-05-23 |
Family
ID=21453098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894702953A SU1651283A1 (en) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | Device for solving integral equation of measurement converter of flow velocity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1651283A1 (en) |
-
1989
- 1989-06-09 SU SU894702953A patent/SU1651283A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР Мг 1446619, кл. G 06 F 7/64, 1987. Авторское свидетельство СССР № 1099755. кл. G06 F 15/32. 1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1651283A1 (en) | Device for solving integral equation of measurement converter of flow velocity | |
SU955051A1 (en) | Integral differential calculator digital differential device | |
SU1411775A1 (en) | Device for computing functions | |
SU1166104A1 (en) | Device for calculating values of sine-cosine dependensies | |
RU2004925C1 (en) | Device for computation of multidimensional polynomials | |
SU1388853A1 (en) | Fixed-point number divider | |
SU1315939A1 (en) | Multicoordinate digital interpolator | |
SU1674120A1 (en) | Differentiating unit | |
SU1751777A1 (en) | Device for computing roots | |
SU1269152A1 (en) | Two-dimensional linear interpolator | |
SU1413626A1 (en) | Device for computing function of two arguments | |
SU1283788A1 (en) | Nodal element of digital net for solving boundary-value problems of field theory | |
SU1037420A1 (en) | Pulse repetition frequency multiplier | |
SU1156067A1 (en) | Device for calculating value of log z with base 2 | |
SU763904A1 (en) | Matrix microprocessor | |
SU995095A1 (en) | Frequency pulse function generator | |
SU1015377A1 (en) | Device for computing root | |
SU1100573A1 (en) | Device for measuring frequency and change rate thereof | |
SU1596323A1 (en) | Device for computing logarithmic function | |
SU842810A1 (en) | Binary frequency divider | |
SU968812A1 (en) | Pulse-frequency multiplier | |
SU970358A1 (en) | Device for squaring | |
SU1242936A1 (en) | Digital function generator | |
SU1656511A1 (en) | Digital function separator | |
SU1314336A1 (en) | Device for calculating value of arctangent |