ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 156
Скачиваний: 0
2) модифицированному принципу 3х: «Распределение линий по группам следует проводить так, чтобы минимизировать выражение
V |
k V |
у |
1 |
4г + 3 |
|
sa |
4( г+ 1) |
£ |
|
i=l /=*-Н |
где к — число линии с г контактами».
Д о к а з а т е л ь с т в о . Для доказательства рассмотрим коэффи циент при А,-3 в (32). Докажем справедливость принципа 2. Через к обозначим число линий, 'которые имеют г контактов. Заметим, что в выражении (2 Т + М—L2) /п величины L и Т не меняются при сдви гах контактных множеств по вертикалям. Остается изучить вели чину М:
|
а |
к |
/VI = У |
Ь . |
|
U |
г |
.1 £=1 |
£=1 |
£=Л+1 |
Так как ^ |
Д = 0, то |
|
£=1 |
||
|
к |
|
М = |
1 |
|
ЕДР +1) |
||
а |
||
£=1 |
к v
! д (_!_ _•_! £=1/=1 Si/ \ r J ' ' h
V
k { v - 1)
Г
к (у - 1)
Гг
и
S/•-hi
1= 1
!Ф1
к
lii + &£/ I
S
+
|
|
£, /=1 |
|
|
£</ |
t=j |
j=k+\ |
|
Так как |
= |
то первая сумма принимает постоянное значе |
ние, не зависящее от расположения контактных множеств по вер тикалям. Следовательно, надо минимизировать вторую сумму или, точнее, минимизировать величины где k + l ^ j s ^ v , что достигается, если линия i расположена левее линии / во всех груп пах, для которых доступны обе эти линии. Отсюда следует, что линии с числом контактов г надо ставить перед линиями с числом контактов r + 1, что и требовалось доказать.
Сейчас переходим к доказательству модифицированного прин ципа 3х. Рассмотрим числитель коэффициента при к~3 в (32):
108
2Т +л™ |
|
|
Е^Ьг+^+ЕтСШт |
||||||||||||
|
|
|
|
i, /=1 |
|
|
|
|
i=l |
•/—1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
к/ |
|
|
|
|
|
|
i+i |
|
|
|
+ |
~ц) |
|
h |
|
|
T |
T |
= |
|
T |
' |
W. |
I . |
|
|
|
|
u=l |
|
|
i. /=1 ^s,7 \ ^ |
li |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i<i |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i=l |
‘ |
. (=1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Так как 2 |
l~2 |
и |
2 |
It 1 принимают постоянные значения согласно |
|||||||||||
теореме 5.2, то следует минимизировать выражение |
|
|
|
||||||||||||
S i ( i +i)( +M ) |
|
|
|
|
|
|
(35) |
||||||||
i, /=i |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
‘ </ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обозначим через 2, |
2, |
2 суммирование по тем парам |
различных |
||||||||||||
линий I |
и / |
|
1 |
2 |
з |
|
|
|
|
соответственно: |
1) |
li = lj — r; |
|||
(i¥=j), |
для которых |
||||||||||||||
2) /; = /', |
|
k; |
dj = r + A, |
j¥=i; |
3) /; = /j= r + l . |
Заметим, |
что во |
||||||||
второй сумме учитываем t,a = r |
и h i = s ij—г |
(согласно принципу 2). |
|||||||||||||
Выражение (35) принимает вид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Sir (2+ f) + S^(v+,-тт) (2+ V |
+ |
+ |
|||||||||||||
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 VI _}_ |
|
12 |
I |
Sti |
\ _ |
|
* Г1 |
1 |
, |
(2г+ 1Г- |
у |
1 |
|
||
3 |
г -f- 1 \ |
|
г |
1/ |
|
г |
S ij |
г (г -j- I) 3 ы А s ; j |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
+ — у . — + \ k ( k — 1) — + k ( v — k) — f— 3— — |
|
||||||||||||||
Г + |
1 U |
Sij |
|
L |
|
|
r* |
|
|
|
r |
\ r |
г |
+ 1 |
|
+ (v— k) (V— k — 1) •(r+1)3
Так как заключенная в квадратные скобки часть выражения посто янна, то следует минимизировать сумму первых трех слагаемых.
После умножения этой суммы на г/4 и приведения подобных членов получаем выражение (34), приведенное в условиях теоремы. Тем самым доказана необходимость соблюдения модифицирован ного принципа 3'.
3.Обсуждение результатов
Теоремы 5.1—5.4 доказывают часть предположений, высказан ных в § 5.1 на основе анализа численных данных в случае упоря доченного искания свободной линии. Дальнейшее исследование ко-
109
'эффнцие1Нтов аси'М|Птоти'чежого |ра13лож-0ИИ|Я при >-оо может при дать принципам построения равномерных схем более конструктив ный вид, хотя ето мюисет шрюизойти з-а счет утраты их (нагладнос-ти, наподобие тому, как вместо принципа 3 в теореме 5.4 пришлось перейти к модифицированному принципу 3'. По поводу принципа 3 можно лишь заметить, что при больших г (34) мало отличается от (33). Полученные выше доказательства принципов 1, 2, 3 и 3' осно ваны на первых четырех членах разложения (32).
Использование следующих членов для получения новых прин ципов выбора оптимальных НС затруднительно из-за их громозд кости. Кроме того, для доказательства принципа 4 в случае, когда nd делится на v, первых пяти членов разложения недостаточно; для схем, приведенных в табл. 5.10, совпадают не только первые четы-
Т А Б Л И Ц А |
5.10 |
|
|
|
|
|
|
О |
о |
о. |
|
|
|
X |
О |
Оч |
о |
|
|
|
О |
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
О |
СГ |
0^ |
|
|
|
|
|
а) |
|
|
|
|
4 |
0,67315 |
|
0,67319 |
0,67320 |
|
|
1 |
0,18903 |
|
0,19223 |
1,19284 |
|
|
0,25 |
0,66142-10~2 |
0,85695-10-2 |
0,91470-10-2 |
|||
0,0625 |
0,92525-10-4 |
0,15925 -10—3 |
0,18718 |
-10_ 3 |
ре, но и пятые члены разложения (32), а сами результаты таблицы подтверждают целесообразность соблюдения принципа 4 при Х-*-оо.
Получение полного доказательства теоремы 5.1 (доказательство принципов построения оптимальных НС при Х-Я)) остается пока что нерешенной задачей.
5.4. ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПОСТРОЕНИЯ РАВНОМЕРНЫХ СХЕМ
Задача построения равномерных схем является очень труд ной, так как методика построения равномерных схем недостаточно разработана. Ниже приводятся несколько методических приемов, которые упрощают построение равномерных схем. При некоторых значениях параметров п, d, о эти приемы дают решение задачи, но в основном получается лишь приближенно равномерная схема. Ос новной рекомендуемый прием — это составление НС из «красивых» подсхем, названных нами цилиндрами, и сведение конструируемых равномерных схем к схемам, близким к «красивым».
110
Цилиндр. Под цилиндром будем понимать симметричную НС с параметрами: п равно v при произвольном d, которая построена
следующим |
образом. |
Выбирается |
первое |
контактное |
множество |
||||||
остальные |
контактные |
множества |
Kj, |
у = 2,..., |
v, получаются из |
Ki |
|||||
прибавлением к индексам i$, |
s = 1.... |
cl, |
чисел |
j —-1 |
по |
модулю |
п. |
||||
Из принципа 1 (см. § 5.1.2) |
вытекает, |
что для любого цилиндра |
|||||||||
r = d. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приме р . Пусть я = 4, о= 4, d = 3 |
и пусть выбрано первое кон |
||||||||||
тактное множество K i= {g u , gzz, Ям}- |
Тогда К2= (Ягь gti, Ям}- |
где |
|||||||||
третий элемент равен |
так |
как |
первый |
индекс |
получаем |
из |
|||||
modi,i (4+1) = 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Далее K3= { g 3U g 12, |
Я23} ; |
{gu, gzb Язз}- Эта схема приведена |
|||||||||
на рис. 5.5а. Можно представить, |
что она |
получена из схемы на |
Рис. 5.5. Построение цилиндра •
рис. 5.56 перемещением третьей вертикали на один контакт вниз (первые две вертикали остаются на месте) и далее перемещением вниз на два контакта второй и третьей вертикали при неподвижной первой вертикали в схеме на рис. 5.5s. Таким образом, мы получаем схему, приведенную на рис. 5.5а. Переносом вверх контактов, вы ходящих из контактного поля в данной схеме, получаем схему, изо браженную на рис. 5.5а.
Перемещения приобретают наглядный смысл, если представить, что схема рис. 5.56 расположена на цилиндре и мы вращаем от дельные параллели этого цилиндра. Отсюда и возникло название «цилиндр».
Любой цилиндр, имеющий доступность d, можно полностью за дать набором d— 1 чисел, которые характеризуют величину взаим ного вращения двух рядом стоящих. Предположим, что все вра щения производим в одном направлении, т. е. все числа имеют один и тот же знак. Набор этих чисел используем для названия цилинд ра. Например, схема на рис. 5.5а является цилиндром 2—1, так как между параллелями 1 и 2 сдвиг на два контакта, а между парал лелями 2 и 3 сдвиг на один контакт.
Для отдельного цилиндра легко проверить выполнимость прин ципа 3. Поскольку все труппы в цилиндре симметричны, то доста-
Ill