Моделирующее устройство для решения задачи оптимального распределения потоков в многополюсной сети

 

М

О П И С А Н И Е пц 548866

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.01.74 (21) 1989614/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.77. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 15.03.77 (51) М. Кл. G 06G 7/50

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК Л62.501.72 (088.8) (72) Автор изобретения

Ь. В. Одинцов

Одесский электротехнический институт связи им. А. С. Попова (71) Заявитель (h4) МОДЕЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ПОТОКОВ В МНОГОПОЛЮСНОЙ СЕТИ

Изобретение относится к области вычислиТельной техники и может быть использовано при создании специализированной вычислительной машины для решения задачи оптимального распределения потоков в многополюсной сети.

Известны специализированные моделирующие устройства для решения задачи распределения потоков в сети (1). В таких устройствах для моделирования ветвей используется известная аналогия в виде электрической цепи, состоящей из диодов, источников тока и источников ЭДС. Однако такие устройства не позволяют моделировать задачи оптимального распределения неоднородных потоков, например информационных, когда для каждого потока строго заданы пункт производства п пункт потребления.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее соединенные согласно топологии сети узлы, причем в каждую образованную ветвь сети включен диод, и источники тока, подключенные к соответствующим узлам сети через управляемые ключи.

В известном моделирующем устройстве для решения задачи распределения потоков в многополюсной сети для моделирования ветвей используются электрические цепи, состоящие

2 из диодов и регулируемых источников ЭДС, Требования на передачу потоков в сети моделируются источниками тока, подключенными через управляемые ключи к соответствующим

5 узлам сети. Ключи управляются специальным распределителем, который производит поочередное подключение источников тока к модели сети (2).

Однако в таком устройстве процесс решения

10 задачи представляет последовательность машинно-ручных операций. Наличие итерационного процесса существенно увеличивает время решения задачи, а существующая погрешность в установке величин регулируемых ЭДС сни15 жает точность моделирования.

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности моделирования.

Поставленная цель достигается тем, что в

2О устройство в каждую ветвь введен функциональный преобразователь, вход которого подключен к одному узлу сети, а выход через диод — к другому.

Сущность изобретения заключается в том, 25 что в модель ветви сети введен функциональный преобразователь со следующей зависимостью выходного сигнала от протекающего через него тока:

3 (o

Е, если — qdt (b, И, @+я — qdt — b> и

/ 1

548866 и при этом выполняются условия

1 -, Ч, (6 (j = 1,2...m) с=

1 если — q dt) b

Ь

15 ю

g Е q, = мин

i=1 1=1 где Е, Е, — напряжение между выходом и

О входом функционального преобразователя в е ветви;

Al — период тактовой частоты распределителя;

T — период работы распределителя;

qi — ток, протекающий по l ветви сети;

b, — величина, пропорциональная пропускной способности ветви;

R< — коэффициент пропорциональности.

Схема моделирующего устройства для сети, состоящей из трех узлов и трех ветвей, изображена на чертеже.

Включенные последовательно диод 1 и функциональный преобразователь 2 моделируют направленную ветвь сети. Источник тока 3 моделирует требование на передачу потока между узлами сети. Источник тока подключен к узлам сети через управляемый ключ 4. Входы управляемых ключей 4 соединены с соответствующими выходами распределителя 5. Узлами сети служат узлы 6, 7, 8 электрической схемы.

Моделирующее устройство работает следуюгцим образом. Распределитель 5 поочередно подключает источники тока 3 к модели сети.

Согласно принципу минимума мощности, поглощаемой элементами электрической цепи, распределение тока в модели происходит таким образом, что

m P

45 где р — число источников тока 3; т — число ветвей в сети.

Последние выражения, как известно, изоморфны условиям задачи оптимального распределения потоков в многополюсной сети.

Таким образом, в модели происходит автоматическое решение задачи оптимизации распределения потоков в силу наличия экстремального свойства электрической цепи.

Вывод решения осуществляется измерением токов в ветвях в моменты времени, соответствующие подключению к модели определенного источника тока.

Предложенное устройство благодаря наличию новых связей и элементов обеспечивает большее быстродействие и точность при моделировании.

Формула изобретения

Моделирующее устройство для решения задачи оптимального распределения потоков в многополюсной сети, содержащее соединенные согласно топологии сети узлы, причем в каждую образованную ветвь сети включен диод, и источники тока, подключенные к соответствующим узлам сети через управляемые ключи, управляющие входы которых подключены к соответствующим выходам распределителя, отл и ч а ю шее ся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности моделирования, в каждую ветвь введен функциональный преобразователь, вход которого подключен к одному узлу сети, а выход через диод — к другому.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе:

1. Васильев В. В., Клепикова А. И., Тимошенко А. Г. Решение задач оптимального планирования на электронных моделях. Киев, «Наукова думка», 1966, с. 49 — 85.

2. Авт. св. № 440671, кл. G 06G 7/48, 1972 (прототип) .

548866

Составитель Л. Чернышев

Техред А. Камышникова

Редактор T. Рыбалова

Корректор Е. Хмелевй

Заказ 355/15 Изд. № 222 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2