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模拟计算机

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模拟计算机或类似物的计算机是一种类型的计算机,它使用的物理现象的连续可变的方面,如电、机械或液压批量模型正在解决的问题。相比之下,数字计算机象征性地表示变化的量,并通过时间和幅度的离散值来表示。

模拟计算机可以具有非常广泛的复杂性。计算尺和列线图是最简单的,而海军炮火控制计算机和大型混合数字/模拟计算机是最复杂的。系统用于过程控制和保护继电器用于模拟计算来执行控制和保护功能

即使在数字计算机出现之后,模拟计算机也被广泛用于科学和工业应用中,因为当时它们通常要快得多,但早在1950年代和1960年代它们就开始过时了,尽管它们在某些特定时期仍然使用应用程序,如飞机飞行模拟器的飞行计算机中的飞机,并为教学控制系统中的大学。更复杂的应用程序,例如飞机飞行模拟器和合成孔径雷达,直到1980年代仍然是模拟计算(和混合计算)的领域,因为数字计算机不足以完成这项任务。

模拟计算机

模拟计算机组件

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模拟计算机通常具有复杂的框架,但它们的核心是一组执行计算的关键组件。操作员通过计算机的框架来操作这些。

关键的液压元件可能包括管道、阀门容器

关键机械部件可能包括用于在计算机内传输数据的旋转轴、斜齿轮差速器、盘/球/滚子积分器、凸轮(2-D和3-D)、机械分解器和乘法器以及扭矩伺服器。

关键的电气/电子组件可能包括:

电子模拟计算机中使用的核心数学运算是:

  • 添加
  • 时间积分
  • 反演
  • 乘法
  • 取幂
  • 对数
  • 分配

在一些模拟计算机设计中,乘法比除法更受欢迎。除法是在运算放大器的反馈路径中使用乘法器进行的。

不经常使用关于时间的区分,实际上通过在可能的情况下重新定义问题来避免。它在频域对应一个高通滤波器,意味着高频噪声被放大;分化也有不稳定的风险。


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