SU1727130A1 - Device for solving differential equations - Google Patents

Device for solving differential equations Download PDF

Info

Publication number
SU1727130A1
SU1727130A1 SU894759128A SU4759128A SU1727130A1 SU 1727130 A1 SU1727130 A1 SU 1727130A1 SU 894759128 A SU894759128 A SU 894759128A SU 4759128 A SU4759128 A SU 4759128A SU 1727130 A1 SU1727130 A1 SU 1727130A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
inputs
adder
information
Prior art date
Application number
SU894759128A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Владимирович Хуторцев
Иван Викторович Калиенко
Original Assignee
Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск filed Critical Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск
Priority to SU894759128A priority Critical patent/SU1727130A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1727130A1 publication Critical patent/SU1727130A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при построении аналого-цифровых интегрирующих машин и специализированных процессов , предназначенных дл  решений систем дифференциальных уравнений. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет решени  неоднородной системы дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами и формировани  найденного решени  в виде непрерывной функции времени. Достижение положительного эффекта основано на свойствах непрерывности параболических сплайнов и их первой производной, что позвол ет получать глобальное приближенное решение, определенное на всем отрезке времени. 2 ил.The invention relates to computing and can be used in the construction of analog-digital integrating machines and specialized processes for solving systems of differential equations. The aim of the invention is to expand the functionality by solving an inhomogeneous system of differential equations with variable coefficients and forming the found solution in the form of a continuous function of time. Achieving a positive effect is based on the continuity properties of parabolic splines and their first derivative, which allows us to obtain a global approximate solution that is defined over the entire time interval. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при построении аналого-цифровых интегрирующих машин и специализированных процессов , предназначенных дл  решени  систем дифференциальных уравнений. The invention relates to computing and can be used in the construction of analog-digital integrating machines and specialized processes designed to solve systems of differential equations.

Известно устройство дл  решени  дифференциальных уравнений по не вной схеме переменных направлений, Содержащее матрицу размером KxL арифметических блоков , блок синхронизации. При работе устройства происходит аппаратна  реализаци  не вной схемы переменных наг правлений Писмана-Ракфорда. Вычисление каждой итерации выполн етс  параллельно дл  всех значений в соответствующих арифметических блоках матрицы и сводитс  к решению системы алгебраических уравнений с трехдиагональной матрицей. Это устройство требует больших машинных затрат, обусловленных итерационной схемой вычислени  функции. Кроме того, из-за структурных ограничений, обусловленных алгоритмом вычислени , это устройство не мо- жетопредел ть фундаментальную матрицу линейного дифференциального уравнени .A device is known for solving differential equations in an implicit alternating direction scheme, containing a matrix of KxL of arithmetic units, a synchronization unit. When the device is in operation, a hardware implementation of an implicit scheme of the Pisman-Ruckford variable flows occurs. The calculation of each iteration is performed in parallel for all values in the corresponding arithmetic blocks of the matrix and reduces to solving a system of algebraic equations with a tridiagonal matrix. This device requires large machine costs, due to the iterative function calculation scheme. In addition, due to the structural constraints imposed by the calculation algorithm, this device cannot determine the fundamental matrix of a linear differential equation.

Известно устройство дл  решени  систем линейных дифференциальных уравнений , содержащее п блоков пам ти, п блоков сдвига, п сумматоров, п накапливающих сумматоров, блок управлени , счетчик, группы элементов U, регистр, коммутатор, блок анализа, элемент ИЛИ, п кодирующих элементов. Устройство предназначено дл  решени  систем линейных дифференциальных уравнений с посто нными коэффициенХ|A device for solving systems of linear differential equations is known, comprising n memory blocks, n shift blocks, n adders, n accumulating adders, control unit, counter, groups of elements U, register, switch, analysis unit, OR element, n encoding elements. The device is designed to solve systems of linear differential equations with constant coefficients X |

юYu

VslVsl

соwith

оabout

тами вида ,tami species

У(0)У0,Y (0) Y0,

где А и В - матрица и вектор коэффициентов соответственно.where A and B are the matrix and the coefficient vector, respectively.

На каждом шаге интегрировани  в данном устройстве находитс  первое приближение к решению по интерпол ционной формуле и, чтобы удовлетворить заданной точности, производитс  уточнение решени  по интерпол ционной формуле, причем остаток округлени  используетс  на следующей итерации вычислений по интерпол ционной формуле.At each integration step in this device, a first approximation to the solution is found using the interpolation formula and, to satisfy the specified accuracy, the solution is refined using the interpolation formula, with the remainder of rounding used in the next iteration of the calculations using the interpolation formula.

Это устройство требует больших машинных затрат, обусловленных интерпол - ционной схемой вычислени , причем повышение точности вычислений требует еще больших машинных и временных затрат . Данное устройство в силу предложенного алгоритма вычислений не позвол ет решать систему дифференциальных уравнений с переменными параметрами и находить фундаментальное решение системы уравнений.This device requires a lot of machine costs, due to the interpolation calculation scheme, and the increase in the accuracy of the calculations requires even more machine and time costs. Due to the proposed calculation algorithm, this device does not allow solving the system of differential equations with variable parameters and finding the fundamental solution of the system of equations.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  решени  систем дифференциальных уравнений, содержащее три блока посто нной пам ти, три блока пам ти, два умножител , сумматор, и синхрогенератор. Данное устройство осуществл ет нахождение фундаментального решени  системы уравнений с переменными коэффициентами.The closest in technical essence to the invention is a device for solving systems of differential equations comprising three blocks of permanent memory, three blocks of memory, two multipliers, an adder, and a synchronous generator. This device finds the fundamental solution to a system of equations with variable coefficients.

Однако в силу предложенного итеративного алгоритма вычислений данное устройство требует больших вычислительных затрат. Кроме того, оно не позвол ет решать неоднородную систему уравнений с переменными коэффициентами и формировать найденное решение в виде непрерывной функции времени.However, due to the proposed iterative calculation algorithm, this device requires large computational costs. In addition, it does not allow one to solve an inhomogeneous system of equations with variable coefficients and to form the found solution in the form of a continuous function of time.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет решени  неоднородной системы дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами и формировани  найденного решени  в виде непрерывной функции времени.The purpose of the invention is to expand the functionality by solving an inhomogeneous system of differential equations with variable coefficients and forming the found solution as a continuous function of time.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее первый, второй и третий блоки буферной пам ти, первый и второй умножители, первый, второй и третий блоки пам ти, первый сумматор и синхрогенератор , причем первый выход синхрогенератора подключен к входам считывани  первого и второго блоков буферной пам ти, входы начальной установки первого , второго и третьего блоков буферной пам ти подключены соответственно к первому, второму и третьему информационным входам устройства, управл ющий вход Синхрогенератора подключен к входу запуска устройства, второй выход синхрогенератора подключен ко входам считывани /установки первого, второго и третьего блоков пам ти, вход обнулени  которого соединен с входом начальной установки устройства,This goal is achieved in that the device containing the first, second and third blocks of the buffer memory, the first and second multipliers, the first, second and third blocks of memory, the first adder and the sync generator, the first output of the sync generator is connected to the read inputs of the first and second the buffer memory blocks, the initial inputs of the first, second and third blocks of the buffer memory are connected respectively to the first, second and third information inputs of the device, the control input of the clock generator is connected to the input 3 starting the device, the second output of the sync generator is connected to the read / install inputs of the first, second and third memory blocks, the zero input of which is connected to the input of the initial installation of the device,

входы начальной установки первого и второго блоков пам ти соединены с четвертым и п тым информационными входами устройства соответственно, выход первого блока буферной пам ти соединен с первымthe initial installation inputs of the first and second memory blocks are connected to the fourth and fifth information inputs of the device, respectively, the output of the first buffer memory block is connected to the first

0 информационным входом первого умножител , выход первого сумматора соединен с информационным входом первого блока пам ти , выход третьего блока буферной пам ти соединен с первым информационным0 by the information input of the first multiplier, the output of the first adder is connected to the information input of the first memory block, the output of the third block of the buffer memory is connected to the first information

5 входом первого сумматора, дополнительно введены генератор пилообразного напр жени , квадратор, третий и четвертый умножители , первый, второй и третий цифроаналоговые преобразователи, второй, третий, четвертый,5 input the first adder, additionally introduced a sawtooth generator, quad, the third and fourth multipliers, the first, second and third digital-to-analog converters, the second, third, fourth,

0 п тый и шестой сумматоры, счетчик, причем0 fifth and sixth adders, a counter, and

. выход первого умножител  соединен со вторым информационным входом первого сумматора , третий информационный вход которого соединен с выходом второго умно5 жител , первый информационный вход которого соединен с выходом второго блока буферной пам ти, а второй информационный вход - с выходом первого блока пам ти и с информационными входами первого. the output of the first multiplier is connected to the second information input of the first adder, the third information input of which is connected to the output of the second intelligent 5 inhabitant, the first information input of which is connected to the output of the second buffer memory block, and the second information input - with the output of the first memory block and information inputs first

0 цифроаналогового преобразовател  и второго блока пам ти, выход которого соединен со вторым информационным входом первого умножител  и с информационными входами второго цифроаналогового преоб5 рэзовател  и третьего блока пам ти, выход которого соединен с информационным входом третьего цифроаналогового преобразовател , выход первого цифроаналогового преобразовател  подключен к первым вхо0 дам второго третьего и четвертого сумматоров , выходы которых подключены соответственно к первым входам третьего, четвертого умножителей и п того сумматора , выход которого  вл етс  информацирн5 ным выходом устройства, выход второго цифроаналогового преобразовател  подключен к вторым входам второго и четвертого сумматоров, третий вход которого соединен с третьим входом второго сумма0 тора, вторым входом третьего сумматора и выходом третьего цифроаналогового преобразовател , первый выход синхрогенератора подключен к первым управл ющим входам первого и второго умножителей, вто5 рые управл ющие входы которых соединены с выходом считывани  третьего блока буферной пам ти, с третьим выходом синхрогенератора и с первым управл ющим входом первого сумматора, второй управл ющий вход которого соединение вторым выходом синхрогенерзтора, четвертый выход которого соединен с. входом синхронизации генератора пилообразного напр жени  и счетным входом счетчика, вход начальной установки которого соединен с входом Минус единица устройства, а выход  вл етс  первым выходом канала времени устройства, выход генератора пилообразного напр жени  соединен через квадратор с вторым входом третьего умножител , выход которого соединен с вторым входом п того сумматора, третий вход которого соединен с выходом четвертого умножител , второй вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напр жени  и с первым входом шестого сумматора, второй вход и выход которого подключены соответственно к входу константы устройства и к второму выходу канала времени устройства ..0 digital-to-analog converter and the second memory block, the output of which is connected to the second information input of the first multiplier and information inputs of the second digital-analog converter, and the third memory block whose output is connected to the information input of the third digital-analog converter, is connected to the first digital-analog converter connected to the first input I will give the second third and fourth adders, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of the third, fourth multipliers and n of the adder, the output of which is the information output of the device, the output of the second digital-to-analog converter is connected to the second inputs of the second and fourth adders, the third input of which is connected to the third input of the second sum-switch, the second input of the third adder, the first output of the clock generator is connected to the first control inputs of the first and second multipliers, the second control inputs of which are connected to the read output of the third block of the buffer memory, with the third output of the synchronizing generator and with the first control input of the first adder, the second control input of which is connected to the second output of the synchronizing generator, the fourth output of which is connected to. the synchronization input of the sawtooth generator and the counting input of the counter, the initial setup input of which is connected to the input Minus unit of the device, and the output is the first time channel output of the device, the output of the sawtooth voltage generator is connected via a quad to the second input of the third multiplier, the output of which is connected to the second input of the fifth adder, the third input of which is connected to the output of the fourth multiplier, the second input of which is connected to the output of the sawtooth generator and to the first in Odom sixth adder, a second input and whose output is respectively connected to the input device and to the second constant output channel unit time ..

Использование сплайн-аппроксммации решени  системы дифференциальных уравнений позвол ет найти глобальное приближенное решение, т.е. решение, определенное на всем отрезке.Using a spline approximation to solve a system of differential equations allows us to find a global approximate solution, i.e. solution defined on the whole segment.

Сущность изобретени  состоит в том, что, в отличие от известного, в предлагаемом устройстве изменены св зи между известными блоками, в результате чего осуществл етс  вычисление коэффициентов сплайна, и введены дополнительные блоки, в результате чего формируетс  мо- дель решени  системы дифференциальных уравнений в виде непрерывной функции времени.The essence of the invention is that, in contrast to the known, in the proposed device, the connections between known blocks are changed, as a result of which the coefficients of the spline are calculated, and additional blocks are introduced, resulting in the formation of a model for solving the system of differential equations in the form of continuous time function.

На фиг, 1 изображена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.Fig, 1 shows a structural diagram of the proposed device; in fig. 2 - timing diagrams for the operation of the device.

Устройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3 блоки буферной пам ти, первый 4 и второй 5 умножители, первый 6 сумматор , первый 7, второй 8, третий 9 блоки пам ти , синхрогенератор 10, генератор 11 пилообразного напр жени , квадратор 12, первый 13, второй 14 и третий 15 цифроана- логовые преобразователи, второй 16, третий 17, четвертый 18, п тый 2.3 и шестой 19 сумматоры, счетчик 20, третий 21 и четвертый 22 умножители, первый 24, второй 25, третий 26, четвертый 27 и п тый 28 информационные входы устройства, вход 29 начальной установки устройства, вход 30 запуска устройства, вход 3.1 Минус единица , вход 32 константы устройства, информационный выход 33 устройства, первый 34 и второй 35 выходы канала времени. Первый 10.1 выход синхрогенератора 10 подключен к входам считывани  первого 1 и второго 2 блоков буферной пам ти. Входы начальнойThe device contains the first 1, second 2 and third 3 blocks of the buffer memory, the first 4 and second 5 multipliers, the first 6 adder, the first 7, the second 8, the third 9 blocks of memory, the synchro generator 10, the generator 11 sawtooth voltage, quadrator 12, the first 13, the second 14 and the third 15 digital-analog converters, the second 16, the third 17, the fourth 18, the fifth 2.3 and the sixth 19 adders, the counter 20, the third 21 and the fourth 22 multipliers, the first 24, the second 25, the third 26, the fourth 27 and Fifth 28 information inputs of the device, input 29 of the initial installation of the device, input 30 of the device startup va, 3.1 Minus input unit, the input unit 32 constant, the information output device 33, the first 34 and second 35 outputs channel time. The first 10.1 output of the sync generator 10 is connected to the read inputs of the first 1 and second 2 blocks of the buffer memory. Initial inputs

установки первого 1, второго 2 и третьего 3 блоков буферной пам ти подключены соответственно к первому 24, второму 25 и третьему 26 информационным входам уст- 5 ройства. Управл ющий вход синхрогенератора 10 подключен к входу запуска 30 устройства. Второй выход 10,2 синхрогенератора 10 подключен к входам считывани  - установки первого 7, второго 8 и третьегоThe settings of the first 1, second 2 and third 3 blocks of the buffer memory are connected respectively to the first 24, second 25 and third 26 information inputs of the device. The control input of the sync generator 10 is connected to the startup input 30 of the device. The second output 10.2 of the synchronous generator 10 is connected to the read inputs of the installation of the first 7, second 8 and third

0 9 блоков пам ти, вход обнулени  которого соединен с входом 29 начальной установки устройства. Входы начальной установки первого 7 второго 8 блоков пам ти соединены с четвертым 27 и п тым 28 информационными0 9 memory blocks, the zero input of which is connected to the input 29 of the initial installation of the device. The inputs for the initial installation of the first 7 second 8 memory blocks are connected to the fourth 27th and fifth 28 informational

5 входами устройства соответственно. Выход первого 1 блока буферной пам ти соединен с первым информационным входом первого умножител  4. Выход первого сумматора 6 соединен с информационным входом пер0 вого 7 блока пам ти. Выход третьего блока 9 буферной пам ти соединен с первым информационным входом первого сумматора 6. Выход первого умножител  4 соединен с вторым информационным входом первого5 device inputs, respectively. The output of the first 1 block of buffer memory is connected to the first information input of the first multiplier 4. The output of the first adder 6 is connected to the information input of the first 7 memory block. The output of the third block 9 of the buffer memory is connected to the first information input of the first adder 6. The output of the first multiplier 4 is connected to the second information input of the first

5 сумматора 6, третий информационный вход второго соединен с выходом второго умножител  5, первый информационный вход которого соединен с выходом второго 2 блока буферной пам ти, а второй информацион0 ный вход - с выходом первого блока 7 пам ти и с информационными входами первого дифроаналогового преобразовател  13 и второго блока 8 пам ти, выход которого соединен с вторым информационным вхо5 дом первого 4 умножител  и с информационными входами второго цифроаналогового преобразовател  14 и третьего блока 9 пам ти , выход которого соединен с информационным входом третьего цифроаналогового5 of the adder 6, the third information input of the second is connected to the output of the second multiplier 5, the first information input of which is connected to the output of the second 2 block of the buffer memory, and the second information input to the output of the first memory block 7 and to the information inputs of the first diffraction converter 13 and the second memory block 8, the output of which is connected to the second information input of the first 4 multiplier and to the information inputs of the second digital-to-analog converter 14 and the third memory block 9, the output of which is connected to information input of the third digital-analog

0 преобразовател  15. Выход первого цифро- аналогового преобразовател  13 подключен . к первым входам второго 16, третьего 17 и четвертого 18 сумматоров, выходы которых подключены соответственно к первым вхо5 дам третьего 21, четвертого 22 умножителей и п того 23 сумматора, выход которого  вл етс  информационным выходом 33 устройства . Выход второго цифроаналогового преобразовател  14 подключен к вторым0 converter 15. The output of the first digital-to-analog converter 13 is connected. to the first inputs of the second 16, third 17 and fourth 18 adders, the outputs of which are connected respectively to the first entrances of the third 21, fourth 22 multipliers and the fifth 23 adders, the output of which is information output 33 of the device. The output of the second digital-to-analog converter 14 is connected to the second

0 входам второго 16 и четвертого сумматоров 18, третий вход которого соединен с третьим входом второго сумматора 16, вторым входом третьего сумматора 18 и выходам третьего цифроаналогового преобразовате5 л  15, Первый выход 10.1 синхрогенератора 1.0 подключен, к первым управл ющим входам первого 4 и второго 5 умножителей, вторые управл ющие входы которых соединены с входом считывани  третьего блока 3 буферной пам ти, с третьим 10.3 выходом0 inputs of the second 16 and fourth adders 18, the third input of which is connected to the third input of the second adder 16, the second input of the third adder 18 and the outputs of the third digital-to-analog converter 5 15, The first output 10.1 of the synchronous generator 1.0 is connected to the first control inputs of the first 4 and second 5 multipliers, the second control inputs of which are connected to the read input of the third block 3 of the buffer memory, with the third 10.3 output

синхрогенератора 10 и с первым управл ющим входом первого сумматора 6, второй управл ющий вход которого соединен с вторым выходом 10.2 синхрогенератора 10, четвертый выход 10.4 которого соединен с входом синхронизации генератора 11 пилообразного напр жени  и счетным входом счетчика 20, вход начальной установки которого соединен с входом 31 Минус единица устройства, а выход  вл етс  первым 34 выходом канала времени устройства. Выход генератора 11 пилообразного напр жени  соединен через квадратор 12 с вторым вхо- . дом третьего умножител  21, выход которого соединен с вторым входом п того сумматора 23, третий вход которого соединен с выходом четвертого умножител  22, второй вход которого соединен с выходом генератора 11 пилообразного напр жени  и с первым входом шестого сумматора 19, второй вход и выход которого подключены соответственно к входу 32 константы устройства и к второму выходу 35 канала времени устройства.sync generator 10 and the first control input of the first adder 6, the second control input of which is connected to the second output 10.2 of the synchronization generator 10, the fourth output 10.4 of which is connected to the synchronization input of the sawtooth generator 11 and the counting input of the counter 20, the input of which is connected to the input is 31 minus the unit of the device, and the output is the first 34 time channel output of the device. The output of the sawtooth generator 11 is connected via a quad 12 with a second inlet. the house of the third multiplier 21, the output of which is connected to the second input of the fifth adder 23, the third input of which is connected to the output of the fourth multiplier 22, the second input of which is connected to the output of the sawtooth generator 11 and the first input of the sixth adder 19, the second input and output of which connected, respectively, to the input 32 of the device constants and to the second output 35 of the time channel of the device.

Рассмотрим работу устройства на примере моделировани  процесса системой дифференциальных уравненийConsider the operation of the device on the example of modeling the process of a system of differential equations

(t)X + Q(t)( X(to)Xa , (1)(t) X + Q (t) (X (to) Xa, (1)

где Д (t) и Q(t) - матрица и вектор переменных коэффициентов соответственно.where D (t) and Q (t) is the matrix and vector of variable coefficients, respectively.

Используем аппроксимацию процесса параболическим нормализованным базисным вектор-сплайном размерности пWe use the approximation of the process by a parabolic normalized basis vector spline of dimension n

X(t)V(t),(2)X (t) V (t), (2)

заданным на сетках узловspecified on mesh nodes

A:t-j t-i ....A: t-j t-i ....

Aif-i t-i t0 ti ....(3)Aif-i t-i t0 ti .... (3)

элементы которых св заны соотношениемelements of which are related by the ratio

,-1.0, 1.2.... (4) , -1.0, 1.2 .... (4)

V(t) дл  интервала ti; ti+tj может быть представлен в видеV (t) for the interval ti; ti + tj can be represented as

Vi(t) 0,5 fc)2 В| -1 - 2 В. + В, -и +Vi (t) 0.5 fc) 2 V | -1 - 2 V. + B, -i +

+ 0,5(V)-B + 0.5 (V) -B

1+В| + 1 +1 + B | + 1 +

i+6Bi+Bi-H,i + 6Bi + Bi-H,

+ 0,125E&,-i+6Bi+Bi-H,(5)+ 0.125E &, - i + 6Bi + Bi-H, (5)

где В|ТН;ЬЛ &2, bi3,:... вектор коэффициенте сгшбйна, h - шаг, сетки, h tn-i-ti.where B | TN; IL & 2, bi3,: ... is the vector of sgbein coefficient, h is the pitch, grids, h tn-i-ti.

Дл  ri разводной соответственно получимFor ri wrench, respectively, we get

Јv,(t) ()Bl-i-2Bi+B.+l +Јv, (t) () Bl-i-2Bi + B. + l +

,,

1 + Bi+i.1 + Bi + i.

Тогда дл  моментов времени , ,1, 2,... на основании (5) и (6) решение системы уравнений (1) может быть приведено к видуThen for the moments of time, 1, 2, ... on the basis of (5) and (6) the solution of the system of equations (1) can be reduced to the form

BM Pf1LiBMH-Pf 1MiBi+ Pf1Qi.(7)BM Pf1LiBMH-Pf 1MiBi + Pf1Qi. (7)

где Pi -gb E-hAft),(8)where Pi is gb E-hAft), (8)

U -НА (f.),(9)U –AH (f.), (9)

МрО,75А(Г),№)MRO, 75A (G), No.

Е-единична  матрица.E-identity matrix.

Начальные услови  дл  (7) формируютс  на основании начальных условий из (1). Уравнени  дл  определени  векторов В-ц и Во имеют вид из (1), (2), (5), (6)The initial conditions for (7) are formed based on the initial conditions of (1). The equations for determining the vectors Bc and B have the form of (1), (2), (5), (6)

В-1- Х0- 0, (to) Xo+Q (to),B-1-X0- 0, (to) Xo + Q (to),

Bo Xo+:0,(to)Xo+Q(t0).(11)Bo Xo +: 0, (to) Xo + Q (t0). (11)

Моделирование процесса (1) осуществл етс  путем вычислени  коэффициентов сплайна Bj и использовани  аппроксимации (2) на основе представлени  (5) с начальными услови ми (11).The process (1) is modeled by calculating the spline coefficients Bj and using the approximation (2) based on the representation (5) with the initial conditions (11).

В исходном состо нии в первый 1, второй 2 и третий 3 блоки буферной пам ти с первого 24, второго 25 и третьего 26 информационных входов устройства соответственно записаны значени  матриц ,, в моменты времени тл, , 1,2,.... рас- считанные по формулам (8), (9), (10) и по заданным функци м времени A(t) и Q(t); в первый 7 и второй 8 блоки пам ти с четвертого 27 и п того 28 информационных входов устройства записаны соответств,енно значени  коэффициентов Во и В-1, рассчитанные по формулам (11) по заданным начальным услови м Х0 и известным функци м A(t) и Q(t) при . Третий блок 9 пам ти в исходном состо нии обнул етс  сигналом с входа 29 начальной установки устройства, а в счетчик 20 записываетс  значение -1 с входа 31 Минус единица.In the initial state, the first 1, second 2, and third 3 blocks of the buffer memory from the first 24, second 25, and third 26 information inputs of the device, respectively, recorded the values of the matrices, at times t, 1.2, .... - read by formulas (8), (9), (10) and by given functions of time A (t) and Q (t); The first 7 and second 8 blocks of memory from the fourth 27 and fifth 28 information inputs of the device are written according to the values of the coefficients B and B-1, calculated by formulas (11) for given initial conditions X0 and known functions A (t ) and Q (t) at. The third memory block 9 in the initial state is zeroed by the signal from the input 29 of the initial installation of the device, and the counter 20 records the value -1 from the input 31 Minus one.

Запуск устройства осуществл етс  путем запуска синхрогенератора 10с входа 30 запуска. Синхрогенератор 10 на своих четырех выходах формирует четыре последовательности тактовых импульсов одинаковой частоты следовани  (фиг. 2 а), которые сдвинуты относительно друг друга на величины задержки, определ емые быстродействием решающих блоков. Первый тактовый импульс с выхода 10.1 синхрогенератора 10 производит считывание значений матриц и РО М0 соответственно с первого 1 50 и второго 2 блоков буферной пам ти, соответствующие моменту времени to, и вычисление произведений Р0 в умножителе 4 и Ро 1М0Во в умножителе 5 (фиг. 26).The launch of the device is accomplished by starting the synchronization generator 10c of the launch input 30. The clock generator 10, at its four outputs, generates four sequences of clock pulses of the same following frequency (Fig. 2a), which are shifted relative to each other by the delay values determined by the speed of the decision blocks. The first clock pulse from the output 10.1 of the synchronous generator 10 reads the values of the matrices and PO M0, respectively, from the first 1 50 and second 2 blocks of the buffer memory, corresponding to the time point to, and calculates the products P0 in multiplier 4 and Po 1M0Bo in multiplier 5 (Fig. 26 ).

55 Тактовый импульс с выхода 10.3 синхрогенератора 10 сдвинут относительно тактового импульса с выхода 10,1 синхрогенератора 10 на врем , необходимое дл  вычислени  матричных произведений в умножител х 4 и 5(фиг.2а, в).55 The clock pulse from the output 10.3 of the synchronous generator 10 is shifted relative to the clock pulse from the output 10.1 of the synchronous generator 10 by the time required to calculate the matrix products in multipliers 4 and 5 (Fig. 2a, c).

10ten

1515

2020

2525

30thirty

3535

4040

4545

Первый тактовый импульс с выхода 10,3 синхрогенератора 10 производит считывание результатов операции матричного умножени  в умножител х 4 и 5 и значений матрицы Ро Qo, соответствующих моменту времени to, с третьего блока 3 буферной пам ти, а также управл ет операцией суммировани  в первом сумматоре 6 (фиг. 2в). Таким образом, первый сумматор 6 по первым тактовым импульсам с выходов 10 Л, The first clock pulse from the output 10.3 of the synchronizing generator 10 reads the results of the matrix multiplication operation in multipliers 4 and 5 and the values of the matrix Po Qo corresponding to the time point to from the third block 3 of the buffer memory, and also controls the summation operation in the first adder 6 (Fig. 2c). Thus, the first adder 6 on the first clock pulses from the outputs of 10 L,

10.3синхрогенератора 10 формирует вектор коэффициентов сплайна (7)10.3 sync generator 10 generates a vector of spline coefficients (7)

.,+Po 1MoBo+Po 1Qo.., + Po 1MoBo + Po 1Qo.

Тактовый импульс с выхода 10,2 синхрогенератора 10 сдвинут относительно тактово- го импульса с выхода 10.3 синхрогенератора 10 на врем , необходимое дл  вычислени  матричных сумм в сумматоре 6 (фиг. 2а, г).The clock pulse from the output 10.2 of the synchronous generator 10 is shifted relative to the clock pulse from the output 10.3 of the synchronous generator 10 by the time required to calculate the matrix sums in the adder 6 (Fig. 2a, d).

Первый тактовый импульс с выхода 10.2 производит перезапись векторов коэффи- циентов сплайна: В1 - из сумматора 6 в блок пам ти 7; В0 из блока пам ти 7 в блок пам ти 8; В-1 - из блока 8 пам ти в блок 9 пам ти (фиг. 2 д).The first clock pulse from output 10.2 rewrites the spline coefficient vectors: B1 from adder 6 to memory block 7; B0 from memory block 7 to memory block 8; B-1 - from memory block 8 to memory block 9 (FIG. 2 d).

Тактовый импульс с выхода 10,4 синхро- генератора 10 сдвинут относительно т.актово- го импульса с выхода 10,2 синхрогенератора 10 на врем , определ емое быстродействием блоков 13-18 так, чтобы сигналы, приход щие на входы умножителей 21 и 22 были синхронизированы с работой генератора пилообразного напр жени  11 (фиг. 2).The clock pulse from the output of 10.4 of the synchronous generator 10 is shifted relative to the pulse from the output of 10.2 of the synchronous generator 10 to the time determined by the speed of the blocks 13-18 so that the signals arriving at the inputs of the multipliers 21 and 22 are synchronized with the operation of the sawtooth generator 11 (Fig. 2).

Первый тактовый импульсе выхода 10,4 синхрогенератора 10 поступает на счетный вход счетчика 20 и запускает генератор 11 пилообразного напр жени  (фиг. 2е, ж). Генератор пилообразного напр жени  11 формирует на своем выходе линейно нарастающее напр жение от -U до +U (фиг. 2 е) за .период тактовых импульсов с выхода The first clock pulse output 10.4 of the synchronous generator 10 is fed to the counting input of the counter 20 and starts the generator 11 sawtooth voltage (Fig. 2e, g). The sawtooth generator 11 forms at its output a linearly increasing voltage from -U to + U (Fig. 2e) for a period of clock pulses from the output

10.4синхрогенератора 10 от ti до ti+i. По приходу очередного тактового импульса на генератор 11 пилообразного напр жени  напр жение на выходе генератора 11 скачком измен етс  от +U до -U и затем в течение следующего периода линейно нарастает от -U до -HJ. Момент пересечени  нулевого уровн  соответствует моменту ti (фиг. 2е).10.4 clock generator 10 from ti to ti + i. Upon the arrival of the next clock pulse to the sawtooth voltage generator 11, the voltage at the output of the generator 11 abruptly changes from + U to -U and then increases linearly from -U to -HJ over the next period. The moment of crossing the zero level corresponds to the moment ti (Fig. 2e).

Таким образом, на выходе генератора пилообразного напр жени  11 моделирует1 - с  величина т- (t - ti), где h - шаг сетки, ВThus, at the output of the sawtooth voltage generator 11, it models 1 - s value t- (t - ti), where h is the grid step, B

данном случае шаг сетки выбран равномерными равен ТТи периоду следовани  тактовых In this case, the grid step is chosen uniform, equal to TT and the period of the following clock

1one

импульсов. Коэффициент т- характеризуетpulses. Coefficient t- characterizes

угол наклона пр мой возрастани  пилообразного напр жени  генератора 11. Сигнал с выхода генератора 11 поступает на первый вход шестого 19 сумматора, второй вход четвертого 22 умножител  и через квадратор 12 - на второй вход третьего 21 умножител . На выходе квадратора 12the slope of the direct increase of the sawtooth voltage of the generator 11. The signal from the output of the generator 11 is fed to the first input of the sixth 19th adder, the second input of the fourth 22 multiplier and through the quad 12 - to the second input of the third 21 multiplier. At the output of the quad 12

моделируетс  величина -о (t - ti) (фиг. 2и),the value of -o (t - ti) is simulated (Fig. 2i),

На второй вход шестого 19 сумматора поступает посто нное напр жение +U с входа 32 константы устройства, Напр жение на выходе шестого 19 сумматора измен етс  пилообразно от О до +2U (фиг. 2з). Шестой 19 сумматор на втором выходе 35 канала времени формирует аналоговую модель изменени  текущего времени внутри периода следовани  тактовых импульсов отThe second input of the sixth 19 adder receives a constant voltage + U from the input 32 of the device constant. The voltage at the output of the sixth 19 adder varies from O to + 2U (Fig. 2h). A sixth 19 adder at the second time channel output 35 forms an analog model of the change in the current time within the clock period from

О ДО Тти.About to tti.

Счетчик 20 ведет подсчет числа периодов тактовой частоты и выдает дискретное значение числа периодов на первый выход 34 канала времени (фиг, 2ж). Таким образом, на выходах 34 и 35 формируетс  канал текущего времени, а именно, на выходе 34 - дискретное значение числа периодов тактовой частоты (фиг. 2ж), а на выходе 35 - аналогова  модель текущего времени внутри периода следовани  тактовых импульсов (фиг. 2з). В результате действи  первого тактового импульса с выхода 10,4 синхрогенератора 10 на выходах 34 и 35 канала времени моделируетс  интервал времени to, ti.The counter 20 counts the number of periods of the clock frequency and provides a discrete value of the number of periods to the first time channel output 34 (FIG. 2g). Thus, at the outputs 34 and 35, a current time channel is formed, namely, at output 34, a discrete value of the number of clock frequency periods (Fig. 2g), and at output 35, an analogue model of the current time within the clock pulse following period (Fig. 2h). ). As a result of the action of the first clock pulse from the output 10.4 of the synchronous generator 10, the time interval to, ti is simulated at the outputs 34 and 35 of the time channel.

Первый 13, второй 14 и третий 15 цифро- аналоговые преобразователи (ЦАП) преобразуют значени  векторов коэффициентов сплайна Bi-и, BI, Вм.записанных в цифровом виде в блоках пам ти 7 -.9 соответственно в аналоговую форму.The first 13, the second 14, and the third 15 digital-to-analog converters (D / A) convert the values of the spline coefficient vectors Bi-i, BI, Vm. Recorded in digital form in memory blocks 7-9, respectively, into analog form.

В результате операций, выполн емых под действием первого тактового импульса .с выхода 10,2 синхрогенератора 10, в первый 7 блок пам ти записан вектор Вт, во второй 8 блок пам ти - вектор В0, в третий 9 блок пам ти В-1 в цифровом виде. ЦАП 13, 14 и 15 преобразуют эти векторы в аналоговую форму, а именно: первый 13 ЦАП - вектор BI с выходов первого 7 блока пам ти, второй 14 ЦАП - вектор В0 с выходов второго 8 блока пам ти, третий 15 ЦАП - вектор Вт с выходов третьего 9 блока пам ти. Сигналы с выхода ЦАП 13 поступают на неинвертирующие входы второго 16, третьего 17 и четвертого 18 сумматоров. Сигналы с выхода ЦАП 14 поступают на неинвертирующие входы четвертого 18 сумматора и на инвертирующие входы второго 16 сумматора , сигналы с выхода ЦАП 15 поступают на неинвертирующие входы второго 16 и четвертого 18 сумматоров и на инвертирующие входы третьего 17 сумматора.As a result of operations performed under the action of the first clock pulse. With output 10.2 of the synchronous generator 10, the W vector is recorded in the first 7 memory block, the B0 vector is recorded in the second 8 memory block, and digital form. DACs 13, 14 and 15 convert these vectors to analog form, namely: the first 13 DACs - the vector BI from the outputs of the first 7 memory blocks, the second 14 DACs - the B0 vector from the outputs of the second 8 memory blocks, the third 15 DACs - W from the outputs of the third 9 memory block. The signals from the output of the DAC 13 are fed to the non-inverting inputs of the second 16, third 17, and fourth 18 adders. The signals from the output of the DAC 14 are fed to the non-inverting inputs of the fourth 18 adder and to the inverting inputs of the second 16 adder, the signals from the output of the DAC 15 are fed to the non-inverting inputs of the second 16 and fourth 18 adders and to the inverting inputs of the third 17 adder.

Второй 16 сумматор суммирует сигналы с выхода ЦАП 13 с коэффициентом К - с выхода ЦАП 14 - с коэффициентом с выхода ЦАП 15 - с коэффициентом -.The second 16 adder summarizes the signals from the output of the D / A converter 13 with the coefficient K - from the output of the D / A converter 14 - with the coefficient from the output of the DAC 15 - with the coefficient -.

Третий 17 сумматор суммирует сигналы сThe third 17 adder sums the signals with

1 выхода ЦАП 13 - с коэффициентом К у: с1 output D / A 13 - with the coefficient K y: s

выхода ЦАП 15 - с коэффициентом К . Четвертый 18 сумматор суммирует сигналыoutput DAC 15 - with a coefficient K. The fourth 18 adder sums the signals

с выхода ЦАП 13 - с коэффициентом К from the output of the DAC 13 - with a coefficient K

оabout

33

с выхода ЦАП 14 - с коэффициентом К --j ,from the output of the DAC 14 - with a coefficient K - j,

1  one

4four

с выхода ЦАП 15 - с коэффициентом К -5-.from the output of the DAC 15 - with a coefficient K -5-.

оabout

Таким образом, на первом такте работы второй 16, третий 17 и четвертый 18 сумматоры на своих выходах формируют в аналоговой форме следующие векторы: на выходе второго сумматора 16 ОДВ-1- 2B0+Bi ;,Thus, in the first cycle of operation, the second 16, third 17 and fourth 18 adders at their outputs form the following vectors in analog form: at the output of the second adder 16 EFA-1-2B0 + Bi;,

на выходе третьего сумматора 17 0, at the output of the third adder 17 0,

на выходе четвертого сумматора 18 0, +6B0+Bi.at the output of the fourth adder 18 0, + 6B0 + Bi.

Сигналы с выхода четвертого 18 сумматора поступают на первый вход п того 23 сумматора. Сигналы с выхода третьего сумматора 17, умноженные в четвертом 22 ум1 ножителе на величину т- (l - to) поступаютThe signals from the output of the fourth 18 adder arrive at the first input of the p 23 adder. The signals from the output of the third adder 17, multiplied by the fourth 22 uh1 knife by the value of m- (l - to) are received

на третий вход п того 23 сумматора.on the third input of that 23 adder.

Сигналы с выхода второго 16 сумматора, умноженные в третьем 21 умножителе на ве1The signals from the output of the second 16 adder multiplied in the third 21 multipliers by be1

личину (t-t0) , поступают на второй входthe mask (t-t0), go to the second entrance

пP

п того 23 сумматора. В результате на п тый 23 сумматор формирует на информационном выходе 33 устройства вектор искомого процесса (1) согласно прин той аппроксимации (2), (5) дл  интервала времени t0; tip that 23 adders. As a result, at the fifth 23, the adder forms, at the information output 33 of the device, the vector of the desired process (1) according to the adopted approximation (2), (5) for the time interval t0; ti

X(t) V(t). 0,X (t) V (t). 0,

В-1 - 2 Во + Bi + 0,5 ()B-1 - 2 Wo + Bi + 0.5 ()

- В-ь + Bi + 0,125 B-v. + 6 Во + Bij. - B + Bi + 0.125 B-v. + 6 In + Bij.

Каждый (+1)-й тактовый импульс с выхо- да 10.1 синхрогенератора 10 считывает i-e значение матриц Pf U с первого блока пам ти и со второго 2 блока буфернойEach (+1) -th clock pulse from output 10.1 of the synchronous generator 10 reads the i-th value of the matrices Pf U from the first memory block and from the second 2 buffer block

. пам ти, соответствующие моменту времени ti.M производит вычисление векторов РГ UBj-t . the memory corresponding to the time ti.M calculates the vectors WG UBj-t

и Pi MiBi в умножител х 4 и 5 соответственно . В результате действи  0+1)-го тактового импульса с выхода 10.3 синхрогенератора 10 осуществл етс  считывание 1-х значений матрицы Pf1Qi в третьем 3 блоке буферной and Pi MiBi in multiplier x 4 and 5, respectively. As a result of the 0 + 1) -th clock pulse output from 10.3 of the synchronous generator 10, 1 values of the Pf1Qi matrix are read in the third 3 block of the buffer

пам ти и вычисление вектора BI-H (7) в первом сумматоре 6. Под действием (i+1)-ro тактового импульса с выхода 10,2 синхрогенератора 10 осуществл етс  сдвиг значений векторов коэффициентов сплайна: Вм - из второго 8 блока пам ти в третий 9; Bi - из первого 7 блока пам ти во второй блок 8 пам ти; Вн-1 - из первого 6 сумматора в первый 7 блок пам ти. ЦАП 13-15 преобразуют значени  векторов BI+I, Bi, Вы соответственно в аналоговую форму. Второй 16,. третий 17, четвертый 18 сумматоры после действи  (i+1)-ro тактового импульса на своих выходах формируют в аналоговой форме следующие векторы: второй 16 сумматор 0,5 Ви-2В|+Ви-1 ; третий 17 сумматор 0,5 -Bi-i+Bi+i ; четвертый 18 сумматор 0,125 Вм+ 6Bj+ BI-M, которые поступают на первые входы третьего 21 и четвертого 22 умножителей и п того 23 сумматора соответственно.memory and calculating the vector BI-H (7) in the first adder 6. Under the action of (i + 1) -ro clock pulse from the output 10.2 of the synchronous generator 10, the values of the spline coefficient vector vectors are shifted: BM from the second 8 memory block in the third 9; Bi is from the first 7 memory block to the second memory block 8; HL-1 - from the first 6 adder to the first 7 block of memory. DACs 13-15 convert the values of the vectors BI + I, Bi, you, respectively, to analog form. Second 16 ,. the third 17, fourth 18 adders after the (i + 1) -ro clock pulse at their outputs form the following vectors in analog form: the second 16 adder 0.5 B-2B | + B-1; the third 17 adder 0.5 -Bi-i + Bi + i; the fourth 18 is an adder of 0.125 Vm + 6Bj + BI-M, which are fed to the first inputs of the third 21 and fourth 22 multipliers and the fifth 23 adders, respectively.

(1+1)-й тактовый импульс с выхода 10,4 синхрогенератора 10 синхронизирует работу генератора 11 пилообразного напр жени  и записывает в счетчик 20 очередную единицу, с выхода которого на первый выход 34 канала времени поступает число i, соответствующее i-му интервалу времени ti: ti-и. Напр жение генератора 11 пилообразного напр жени , измен ющеес  от -U доThe (1 + 1) -th clock pulse from the output 10.4 of the synchronous generator 10 synchronizes the operation of the sawtooth generator 11 and writes the next unit into the counter 20, from the output of which the first output 34 of the time channel receives the number i corresponding to the i-th time interval ti: ti-i. The voltage of the sawtooth generator 11 varies from -U to

+ U, моделирующее величину г- (t - tj), поступает на первый вход шестого 19 сумматора , второй вход четвертого 22 умножител  и через квадратор 12 на второй вход третьего умножител . Шестой 19 сумматор, на второй вход которого поступает посто нное напр жение +U со входа 32 константы устройства ,.формирует на втором выходе 35 канала времени пилообразно измен ющеес  напр жение от О до.+21Г. Таким образом , на выходах 34 и 35 сформирована модель канала времени, котора  под действием (i+1)-ro тактового импульса с выхода 10,4 синхрогенератора 10 моделирует интервал времени ti ; ti+t.+ U, which simulates the value of r- (t - tj), is fed to the first input of the sixth 19th adder, the second input of the fourth 22 multiplier and through the quad 12 to the second input of the third multiplier. The sixth 19 adder, to the second input of which a constant voltage + U is fed from the input 32 of the device constant, generates a sawtooth-varying voltage from 0 to. + 21Г at the second output 35 of the time channel. Thus, at the outputs 34 and 35 a model of the time channel is formed, which, under the action of (i + 1) -ro clock pulse from the output 10.4 of the synchro-generator 10, simulates the time interval ti; ti + t.

СигналО,5 (jp)2 Bi - 1 - 2 Bi + Bi + 1 с выхода третьего 21 умножител  и сигнал 0,5 (-г-)2 В| - 1 + Bi + ije выхода четвертого 22 умножител  поступают соответственно на второй и третий входы п того 23 сумматора , который формирует на информационном выходе 33 устройства модель решени  системы дифференциальных уравнений (1) в виде аппроксимации (2), (5), соответствующую интервалу времени ti; tn-i.SignalO, 5 (jp) 2 Bi - 1 - 2 Bi + Bi + 1 from the output of the third 21 multiplier and the signal 0.5 (-g-) 2 V | - 1 + Bi + ije output of the fourth 22 multiplier arrive respectively at the second and third inputs of the fifth 23 adder, which forms at the information output 33 of the device a model for solving the system of differential equations (1) in the form of approximation (2), (5), corresponding to the interval time ti; tn-i.

X(t) . V(t) 0,5(-)2 Bi - 1 -2 Bi -f Bi H-1 +X (t). V (t) 0.5 (-) 2 Bi - 1 -2 Bi - f Bi H-1 +

+ 0,5 (% - Bi - 1 + Bi+ 1 ++ 0.5 (% - Bi - 1 + Bi + 1 +

+ 0,125 Br-1 + 6Bi + Bi+i,,+ 0.125 Br-1 + 6Bi + Bi + i ,,

Преимущества сплайнов перед разностными методами численного решени  дифференциальных уравнений состоит в том, что с помощью сплайнов определ етс  глобальное приближенное решение, т.е. решение , определенное на всем отрезке. При использовании дл  аппроксимации параболических сплайнов дефекта 1 втора  производна  имеет конечные разрывы, а сам сплайн и его перва  производна  непрерывны . Это позвол ет получить модель решени  в виде гладкой непрерывной функции времени.The advantages of splines over difference methods for the numerical solution of differential equations are that with the help of splines a global approximate solution is determined, i.e. solution defined on the whole segment. When used to approximate parabolic splines of defect 1, the second derivative has finite discontinuities, and the spline itself and its first derivative are continuous. This makes it possible to obtain a solution model in the form of a smooth continuous function of time.

По сравнению с другими математическими конструкци ми сплайны обладают лучшими аппроксимативными свойствами, при равных информационных затратах дают большую точность или равную точность при менее информативных исходных данных .Compared with other mathematical constructions, splines have better approximative properties, with equal information costs, they provide greater accuracy or equal accuracy with less informative source data.

Таким образом, предлагаемое устройство дл  моделировани  дифференциальных уравнений позвол ет формировать найденное решение в виде непрерывной гладкой функции времени.Thus, the proposed device for modeling differential equations makes it possible to form the solution found in the form of a continuous smooth function of time.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  моделировани  дифференциальных уравнений, содержащее первый , второй и третий блоки буферной пам ти, первый и второй умножители, первый , второй и третий блоки пам ти, первый сумматор и синхронизатор, причем первый выход синхронизатора подключен к входам считывани  первого и второго блоков буферной пам ти, входы начальной установки первого, второго и третьего блоков буферной пам ти подключены соответственно к первому, второму и третьему информационным входам устройства, управл ющий вход синхронизатора подключен к входу запуска устройства, второй выход синхронизатора подключен к входам считывани  установки первого, второго и третьего блоков пам ти, вход обнулени  которого соединен с входом начальной установки устройства, входы начальной установки первого и второго блоков пам ти соединены с четвертым и п тым информационными входами устройства соответственно , выход первого блока буферной пам ти соединён с первым информационным входом первого умножител , выход первого сумматора соединен с информационным входом первого блока пам ти, выходClaims An apparatus for modeling differential equations comprising first, second and third blocks of buffer memory, first and second multipliers, first, second and third blocks of memory, first adder and synchronizer, the first output of the synchronizer connected to the read inputs of the first and second blocks the buffer memory, the initial installation inputs of the first, second and third blocks of the buffer memory are connected respectively to the first, second and third information inputs of the device, the control input of synchronization the torus is connected to the start input of the device, the second output of the synchronizer is connected to the read inputs of the installation of the first, second and third memory blocks, the zero input of which is connected to the input of the initial installation of the device, the inputs of the initial installation of the first and second memory blocks are connected to the fourth and fifth information device inputs, respectively, the output of the first block of the buffer memory is connected to the first information input of the first multiplier, the output of the first adder is connected to the information input of the first block memory output третьего блока буферной пам ти соединен с первым информационным входом первого сумматора, о т л и ч а ю щ е е с  тем, что, с целью расширени  функциональных воз- 5 можностей за счет решени  неоднородной системы дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами и формировани  найденного решени  в виде непре рывной функции времени, в него введеныthe third block of buffer memory is connected to the first information input of the first adder, which is so that, in order to expand the functional capabilities by solving a heterogeneous system of differential equations with variable coefficients and forming the found solution in the form of a continuous function of time introduced into it 0 генератор пилообразного напр жени , квадратор, третий и четвертый умножители, первый, второй и третий цифроаналоговые преобразователи, второй,третий, четвертый , п тый и шестой сумматоры, счетчик,0 sawtooth generator, quad, third and fourth multipliers, first, second and third digital-to-analog converters, second, third, fourth, fifth and sixth adders, counter, 5 причем выход первого умножител  соединен с вторым информационным входом первого сумматора, третий информационный вход которого соединен с выходом второго умножител , первый информационный вход5 wherein the output of the first multiplier is connected to the second information input of the first adder, the third information input of which is connected to the output of the second multiplier, the first information input 0 которого соединен с выходом второго блока буферной пам ти, а второй информационный вход - с выходом первого блока пам ти и с информационными входами первого . цифроаналогового преобразовател  и вто5 рого блока пам ти,выход которого соединен с вторым информационным входом первого умножител  и с информационными входами второго цифроаналогового преобразовател  и третьего блока пам ти, выход которогоWhich is connected to the output of the second block of the buffer memory, and the second information input is connected to the output of the first memory block and to the information inputs of the first one. a digital-to-analog converter and a second memory block, the output of which is connected to the second information input of the first multiplier and information inputs of the second digital-analog converter and the third memory block, whose output 0 соединен с информационным входом третьего цифроаналогового преобразовател , выход первого цифроаналогового преобразовател  подключен к первым входам второго , третьего и четвертого сумматоров,0 is connected to the information input of the third digital-to-analog converter, the output of the first digital-to-analog converter is connected to the first inputs of the second, third, and fourth adders, 5 выходы которых подключены соответственно к первым входам третьего, четвертого умножителей и п того сумматора, выход которого  вл етс  информационным выходом устройства, выход второго цифроаналогово0 го преобразовател  подключен к вторым входам второго и четвёртого сумматоров, третий вход которого соединен с третьим входом второго сумматора, вторым входом третьего сумматора и выходом третьего5 outputs of which are connected respectively to the first inputs of the third, fourth multipliers and the fifth adder, the output of which is an information output of the device, the output of the second digital to analog converter is connected to the second inputs of the second and fourth adders, the third input of which is connected to the third input of the second adder, the second the input of the third adder and the output of the third 5 цифроаналогового преобразовател , первый выход синхрогенератора подключен к первым управл ющим входам первого и второго умножителей/вторые управл ющие входы которых соединены с входом считы0 вани  третьего блока буферной пам ти, третьим выходом синхрогенератора и с первым управл ющим входом первого сумматора , второй управл ющий вход которого соединен с вторым выходом синхрогенера5 тора, четвертый выход которого соединен с входом синхронизации генератора пилообразного напр жени  и счетным входом счетчика , вход начальной установки которого соединен с входом Минус единица устройства , а выход  вл етс  первым выходом ка .нала времени устройства, выход генератора пилообразного напр жени  соединен через квадратор с вторым входом третьего умножител , выход которого соединен с вторым входом п того сумматора, третий вход которого соединен с выходом четвертого умножител , второй вход которого соединен с5 digital-to-analog converter, the first output of the clock generator is connected to the first control inputs of the first and second multipliers / second control inputs of which are connected to the read input of the third block of the buffer memory, the third output of the first clock accumulator, the second control input which is connected to the second output of the synchronizing generator 5, the fourth output of which is connected to the synchronization input of the sawtooth generator and the counting input of the counter, the initial input Which is connected to the input Minus unit of the device, and the output is the first output of the device’s time, the output of the sawtooth generator is connected via a quadrant to the second input of the third multiplier, the output of which is connected to the second input of the fifth adder, the third input is connected to the output of the fourth multiplier, the second input of which is connected to выходом генератора пилообразного напр жени  и с первым входом шестого суммато- ра, второй вход и выход которого подключены соответственно к входу константы устройства и к второму выходу канала времени устройства .the output of the sawtooth generator and the first input of the sixth totalizer, the second input and output of which are connected respectively to the input of the device constant and to the second output of the time channel of the device. фи%.4fi% .4 ь ъ ь ь ь ь Ьb b b b b b S Ч. ч «о оъ Ф S Ch. “O o F ЧH
SU894759128A 1989-11-15 1989-11-15 Device for solving differential equations SU1727130A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894759128A SU1727130A1 (en) 1989-11-15 1989-11-15 Device for solving differential equations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894759128A SU1727130A1 (en) 1989-11-15 1989-11-15 Device for solving differential equations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1727130A1 true SU1727130A1 (en) 1992-04-15

Family

ID=21479599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894759128A SU1727130A1 (en) 1989-11-15 1989-11-15 Device for solving differential equations

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1727130A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1290347,кл. G 06 F15/32, 1983. Авторское свидетельство СССР по за вке № 4653473/24, кл. G 06 F 15/328, 12.09.89. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103155476B (en) Fixed frequency analog digital conversion is used to quantify the input sampled by interpolation
JPH0366619B2 (en)
SU1727130A1 (en) Device for solving differential equations
SU966889A1 (en) Ac voltage amplitude-to-digital code converter
SU849226A1 (en) Correlation device for determining delay
SU1233109A1 (en) Device for checking amplitude and phase frequency characteristics of mechanical systems
SU1076910A1 (en) Device for rotating vector
SU888118A1 (en) Device for algebraic adding of frequencies
SU1219983A1 (en) Self-compensating phase-meter
SU894720A1 (en) Function computing device
SU771691A1 (en) Increment extrapolator with floating point
SU868769A1 (en) Digital linear extrapolator
SU1013872A1 (en) Phase shift meter
SU1640718A1 (en) Boundary problem solver
SU972504A1 (en) Device for computing logarithms of numbers
SU1120323A1 (en) Random process generator
SU769595A1 (en) Adaptive telemetering device
SU769566A2 (en) Analogue optimizer
SU849151A1 (en) Device for measuring amplitude phase frequency characteristics
SU739529A1 (en) Digital computer
SU1277146A1 (en) Logarithmic analog-to-digital converter
SU771674A1 (en) Computing device for solving differential equations
SU1550625A1 (en) Harmonic signal code-to-frequency converter
SU1603383A1 (en) Random number generator
SU960813A1 (en) Integral differential calculator