SU419904A1 - Многоканальное устройство для задания переменных во времени граничных условий - Google Patents

Description

Данное устройство относитс  к области аналоговой вычислительной техники.

Известно многоканальное устройство дл  задани  переменных во времени граничных условий, содержащее управл емые источники сигналов по числу каналов задани  граничных условий, входы которых через аналоговые запоминающие повторители и ключи присоединены к выходам цифро-аналогового преобразовател  и дешифратора номеров функций, а выходы подключены ко входам сеточной модели .

С целью повышени  точности и расширени  диапазона масштабов времени нериодизацки процессов решени  краевых задач, устройство содержит цифровой накопитель, выход которого соединен со входом цифро-аналогового преобразовател , и блок периодизации решени , три выхода которого подключены соответственно ко входу дешифратора номеров функций и первому входу цифрового накопител , ко второму входу цифрового накопител  и к одному из входов сеточной модели.

Блок периодизации решени  содержит последовательно включенные задающий генератор , клапап, счетчик функций, ,счетчик временных интервалов и счетчик циклов периодизации , а также схему задержки времени, вход которой соединен с выходом счетчика временных интервалов, а выход подключен к

управл ющему входу клапана, выходы счетчиков функций, временных интервалов и циклов периодизации соединены соответственно с трем  выходными клеммами блока периодизации решени .

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства, содержащего блок периодизации решени  1, задающий генератор 2, клапан 3, счетчик функций 4, счетчик временных

интервалов 5, счетчик циклов периодизации 6, схему задержки времени 7, цифровой накопитель 8, цифро-аналоговый преобразователь 9, каналы задани  граничных условий 10, ключ 11, аналоговый запоминающий повторитель

12, управл емый источник сигнала (ток-напр жение ) 13, сеточную модель 14, дешифратор номеров функций 15.

Блок периодизации решени  1 состоит из задаюшего генератора 2, клапана 3, счетчиков функций 4, временных интервалов 5 и циклов перподнзацин 6 и схемы задержки времени 7.

Общий цикл решени  на RC-сеточных модел х прот женностью но времени, равной 7,

состоит из времени решени  Т и времени подготовки (восстановлени ) схемы сеточпой модели 14 (т2), т. е. Г Т1+Т2. При этом врем  TI, в зависимости от специфики задачи, может измен тьс  в довольно широких пределах , определ емых критери ми подоби ; врем  Т2 требуетс  дл  приведени  схемы RC-ceточной модели 14 в исходное состо ние (разр д емкостей, задание начальных условиг и др.) и не имеет нр мого отношени  к процессу решени  задачи. Врем  ti разбиваетс  па определенное число частей At папример О, так что Ti 9-Д/.

Поэтому в качестве задаюшего генератора 2 примен етс  схема, позвол юша  генерировать непрерывную последовательность импульсов , врем  между которыми калибровано и молсет устанавливатьс  в соответствии с особенност ми решаемой задачи, чтобы образовалась пеобходима  длительность отрезка времени ть

В качестве кланана 3 может примен тьс  любой дискретный ключ, папример с.хема совпадени , с двум  входами. Счетчик 4 имеет емкость, пе меньшую, чем число функциональных зависимостей, воспроизводимых устройством (например,  ). Счетчик временных интервалов 5 имеет емкость О, а счетчик циклов 6 имеет емкость Л , равную числу узловых точек КС-сеточ1юй модели 14.

Как видно из чертежа, генератор 2, клапан 3, счетчики 4, 5 и 6 включепы последовательно , а выход счетчика 6 соединен с соответствуюш ,им входом RC-сегочной модели 14. Схема задержки времени 7 служит дл  образовани  времени Т2. В качестве ее может быть использован , например, одновибратор с одним устойчивым состо нием. Вход этой схемы нодключен к выходу счетчика временных интервалов 5, а выход - ко второму входу клапана 3.

Цифровой накопитель 8 соединен (входами ) с выходами счетчика функции 4 и счетчика времеиных интервалов 5. Его выход соединен со входом цифро-аналогового преобразовател  9, а выход носледнего соединен со входами всех каналов задани  граничных условий 10. Каждый канал граничных условий 10 состоит из последовательно включенных ключа 11, аналогового запоминающего повторител  12 и управл емого источника сигиала (ток-напр жение) 13. В качестве ключа 11 могут быть применены любые ключевые элементы , обладающие линейной характеристикой по одному из входов и ключевой - по второму входу. Роль аналогового запоминающего устройства 12 могут вынолп ть схемы, обладающие линейной передаточной характеристикой и входом с весьма большим сонротивлением , в которых имеетс  емкость, позвол юща  удерживать пекоторое вре.м  зпачение выходного напр жени  на посто нном уровне (например, эмиттерный или катодный повторитель с емкостью па входе). Управл емый источник сигнала (ток-напр жение) 13 представл ет собой схему, выходные параметры которой - ток или панр жепие (в зависимости от заданного режима работы) HMCJOT значени , пропорциональные нодапному на вход этой схемы ианр жению. Выход указанной схемы 13 (ои же и выход канала задани 

граничных условий 10) соедин етс  с необходимыми точками Р,С-сеточной модели 14, в зависимости от особенносте конкретной задачи .

Управл ющие входы ключей 11 соединены с соответствующими им выходами дешифра1ора 15, а его вход - с выходом счетчика функций 4.

Генератор импульсов 2 выдает пенрерывно импульсы с интервалом между ними (периодом ).

Ат

сек или частотой

равным

ли  в

гц. В течение всего времеии TI

клач

пан 3 открыт, вследствие чего импульсы генератора 2 поступают на вход счетчика функций 4, который каждый раз после переполнени  возвращаетс  в нуль и выдает на выходе

импульсы с интервалом л-Ат. Эти им9

пульсы поступают па вход счетчика временных интервалов 5, который производит их счет. Сигиал перенолпени  счетчика 5 с его выхода поступает на вход счетчика циклов 6 и одновременно запускает схему задержки времени 7. Последн  , сработав, закрывает 3 и прекращает поступление импульсов от генератора 2, образу , таким образом, врем  Т2. Код состо ни  счетчика циклов 6 ностунает в соответствующие устройства КСсеточной модели 14 и используетс  дл  управлени  их работой.

В цифровой нако 1И1ель 8 перед работой от специального вводпого устройства (на чертеже не показано) в определенном пор дке записываетс  информаци  о мгновеппых значени х воспроизводи.мых функциональных зависимост х . В кодовом слове (координата 2,) содержатс  кодовые эквиваленты .мгновенных значений одной или нескольких функций дл  одного мгновенного значени  времени. В матрицах цифрового накопител  8 кодовые слова располагаютс  так, что «столбцы (например , координата У содержат коды одноименных мгновенных значений всех функций дл  одного момента времени, а «строки (координата А ) - коды мгновенных значений одной

функции дл  всех точек времеии в пределах Ть Коды коордииат У и А поступают в цифровой накопитель 8 соответственно с выходов счетчиков 4 и 5. С выхода цифрового накопител  8 кодовое слово поступает на вход цнфро-аналогового преобразовател  9, при помощи которого преобразуетс  в аналоговый сигнал , соответствующий мгновенному значению некоторой функции. Эгот сигнал одновремеппо поступает на входы всех ключей И, когорые наход тс  в занертом состо нии, кро.ме одиого, соответетвуюгцего номеру функцнн. Выбор номера канала (т. е. открывание необходимого аналогового ключа) производитс  при помощи дешифратора 15, преобразующего двоичиьп код счетчика функций 4 в позиционный сигнал, управл ющий открыванием ключа 11.

Благодар  этому па выходе ключа 11 в течение времени Дтг образуетс  сигнал, амплитуда которого пропорциональна мгновенному значенню воснроизводимой функции. Это напр жение зар жает емкость аналогового новторител  12, который па своем выходе удерживает его в течение времени Аг с необходимой точностью.

За врем  Л/, следовательно, происходит обход и запоминание мгновенных значений всех п функций. Спуст  отрезок времени Д/, ключ 11 рассмотренного выше канала 10 снова открываетс  и передает на аналоговый заномипающий новторнтель 12 новое мгновенное значение функции, соответствуюнхее времени и т. д. до конца отрезка тк

Таким образом, на выходах все.х аналоговых повторнтелей 12 образуютс  зависимые от времени папр жени ,  вл ющиес  ступенчато аннроксимированными заданными функци ми времени. Далее эти напр жени  поступают на входы унравл емых источников сигнала 13, с выходов которых получаютс  нере енные во времени токи или папр жени ,  вл ющиес  требуемыми функци ми времени, которые подаютс  в RC-сеточную модель 14 в качестве граничных условий.

Предмет изобретени 

Claims (2)

1. Многоканальное устройство дл  задани  переменных во времени граничных условий.

содержащее управл емые источннкн сигналов но числу каналов задапн  граничных условий, входы которых через аналоговые запоминающие повторители и ключи нрисоедипепы к выходам цифро-аналогового нреобразовател  н дешифратора номеров функций, а выходы подключены ко входам сеточной моделн, отличающеес  тс.м, что, с целью новышени  точности, оно содержит цнфровой накопитель,

выход которого соединен со входом цифроаналогового преобр;13овател , н блок нернодизацин решени , три выхода которого подключены соответственно ко входу дешифратора номеров функци н нервому в.ходу цифрового накопител , ко второму входу цифрового наконител  и к одному из входов сеточной модели.

2. Многоканальное устройство по п. 1, о тл и ч а ю Н; е е с   тe, что, с целью расшнренн  дианазона масштабов времени нернодизацни процессов решени  краевых задач, в нем блок периодизации решени  содержнт последовательно включенные задающнГ генератор, клапан , счетчпк функцнй, счетчик временных ннтервалов и счетчик циклов периодизации, а также задержки времеин, вход KOTOpoii соединен с выходом счетчика временных интервалов , а выход подключен к управл ющему входу клапапа, выходы счетчиков функцнй,. временных интерва.тов и нерноднзации соединены соответственно с грем  выходными клеммамн блока нернодизации решенн .