SU881774A2 - Устройство дл задани конфигурации области - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной технике, в частности к электронному моделированию , и предназначено дл  задани  гра ницы трехмерной области сложной конфигурации . Одноврелюнно устройство ретцает задачу определени  минимального рассто ни  от произвольной внутренней точки области до ее границы.Изобретени может быть применено, например, в специализированных вычислительных устройствах, решающих уравиени  мате матической физики методом Монте-Карл с использованием плавающего блуждани . По основному авт. св. 752382 известно устройство дл  задани  конфигурации области, содержащее суммирующие усилители, суммирующе-вычитаю щчй усилитель, компараторы, многовходовой элемент ИЛИ и блок задани  координат, выходы которого подключены к первым входам суммирующих усили телей, выход каждого из которых соединен со входами суммируИщегвычитающих усилителей, выходы которых через компараторы подключены к входам мно .говходового элемента ИЛИ, вторые вхо ды суммирующих усилителей  вл ютс  входами устройства 1 . Однако в устройстве низка  точность задани  конфигурации области обусловлена тем, что граница области может быть приближена лишь набором плоских поверхностей. Кроме того, устройство не может быть использовано в устройствах, решающих краевые задачи по методу плавающего I блуждани , так как оно не позвол ет определ ть минимальное рассто ние от произвольной внутренней точки области до ее гранш л. Цель изобретени  - повыиение точности устройства за счет приближени  границы поверхност ми втЪрого пор дка при одновременном обеспечении возможности определени  минимального рассто ни  от произвольной внутренней точки до ее границы. поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  задани  конфигурации области введены умножители, выход кгикдого из которых подключен к входам соответствующих суммируюцевычйтаиздих усилителей, выход каикдого суммирук цего усилител  соединен со входами умножителей, выход многовходового элемента ИЛИ подключен к входу блока задани  координат. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства дл  задани  границы облас ти сложной конфигурации, на фиг. 2 схема блока задани  координат. Устройство(фиг. 1) содержит блок 1 задани  координат, суммирующие уси лители 2, умножители 3, суммирующевычитающие усилители 4, компараторы 5, многовходовой элемент ИЛИ 6, входы 7-9 суммирующих усилителей 2  вл ютс  входами устройства, выход 10 блока 1 задани  координат  вл етс  выходом устройства, входы 11, вход прерывани . 12 и управл ющий вход 13 вл ютс  входами блока 1, выход 14 вл етс  выходом компаратора 5. Блок 1 задани  координат (фиг. 2) содержит интеграторы 15, инверторы 16, умножители 17, цифро-аналоговые преобразователи 18, ключ 19 и двоич ный счетчик 20. Работа устройства основана на то что граница области сложной конфигу рации разбиваетс  на п участков,кот рые аппроксимируютс  поверхност ми второго пор дка, задаваемыми уравне ни ми вида (,)+di,,V2+d2,,7-vt 4 a4V- С|,(д2 + , При решении уравнений математической физики методом Монте-Карло с использованием плавающего блуждани  внутри заданной таким образом области нужно строить случайные траектории. Дл  этого необходимо определ ть минимальные рассто ни  от характерных точек, образующих траекторию, до границы области. это выполн етс  следующим образом . В точку P(j(xg,y(j, ZQ) , дл  которой должно быть определено минимальное рассто ние до границы облас ти, помещаетс  центр сферы, радиус o которой увеличиваетс  с нул  до такого значени , при котором поверх ность сферы касаетс  границы област в одной, а может быть и нескольких точках. В этот момент радиус сферы равен минимальному .рассто нию от то ки РО(ХО,УО, Zp) до границы. В данном устройстве сфера замен  етс  кривой, образуемой скольз щей по ее поверхности точкой, координат которой задаютс  уравнени ми ГХдСсЛоог )t MSj + ftOfl WtLt 2, t ). (Ч) , ь , Изменением соотношени  между угловыми частотами ш и oij устанавливае с  требуема  по соображени м точнос ти плотность навивани  кривой на по аерхность сферы. Устройство дл  задани  конфигура ции области работает следующим обра На подготовительном этапе перед началом решени  краевой задачи с по ощью устройства задаетс  информаци  конфигурации области. Дл  этого каждому из п участков границы отвоитс  ПО- одному суммирующе-вычитаюему усилителю 4, по входам которого станавливаютс  такие значени  коэфициентов передачи, которые соответствуют коэффициентам уравнени  (1) аппроксимирующей поверхности участка границы, отнесенного к данному суммиующе- вычитаклдему усилителю. В процессе решени  задачи на входы 7-9 устройства подаютс  напр жени  о УО соответствующие координатам той точки случайной траектории, дл  которой нужно определить минимальное рассто ние до границы области. Одновременно на управл ющий вход 13 подаетс  импульс, перевод щий двоичный счетчик 20 в начальное состо ние. Со входа 11 блока 1 задани  координат через ключ 19 на счетчик 20 начинают поступать тактовые импульсы с периодом следовани  т определ емым временем полного навивани  кривой (2) на поверхность сферы, радиус о которой измен етс  дискретно с шагом д в моменты изменени  состо ни  счетчика 20 с помоцью цифро-аналоговых преобразователей 18. Напр жени  х, УО, Zо поступают на первые, а напр жени  Xg, yg, Zg - на вторые входы суммирующих усилителей 2, напр жени  X, у, Z на выходах которых представл ют координаты кривой, навиваемой на сферу с дискретно измен ющимс  радиусом центр которой находитс  в точке Pff, Эти напр жени  поступают на соответствующие входы суммирующевычитающих усилителей 4, а т.акже на умножители 3, напр жени  с выходов которых поступают на другие входы этих усилителей, так что дл  каждого из них имеет место полный набор слаraeivbjx уоавнений (К До тех пор,по ,ка радиус о воспроизводимой в блоке 1 задани  координат сферы меньше минимального рассто ни  от точки области до границы, на выходах всех суммирующёвычитак цих усилителей 4 присутствуют напр жени  нев зок. Обращение нев зки в нуль на выходе одного или нескольких из них произойдет при «А большем или равном минимальному рассто нию от точки до границы. При этом на выходе соответствующего компаратора 5 по вл етс  логическа  1, котора  через многовходовой элемент ИЛИ б поступает на выход 14, сигнализиру  об окончании определени  минимального рассто ни , и на вход прерывани  12 блока 1 задани  координат, прекраща  поступление тактовых импульсов в двоичный счетчик 20. Двоичный код  а выходе 10 соответствует в этот момент величине минимального рассто ни  от заданной точки случайной траектории до границы области.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 752382, кл. G 06 6 7/40, 1978 (прототип ) .

иг.1

1.1

{О 4:

// |f,.

fl

9-tfl3.

Фиа,&