
模拟计算机(Analog Computer)是一种通过连续物理量进行数学运算的计算设备,其核心原理建立在电子工程与连续系统建模基础之上。以下从汉英词典角度结合技术定义进行分层解析:
术语定义与词源 汉语"模拟计算机"对应英文"analog computer",词源可追溯至希腊语"analogos"(成比例的)。《新汉英大辞典》将其定义为"使用连续变化的电压或电流等物理量表示被运算量,通过模拟电路进行数学运算的电子设备",区别于数字计算机的离散信号处理方式[参考《电子工程术语手册》]。
核心工作原理 采用运算放大器构建的积分器、微分器和加法器构成基本运算单元(如图1典型模拟计算模块),通过硬件电路直接映射微分方程变量关系。美国电气电子工程师协会(IEEE)标准1789-2022指出,其计算精度受元件温度漂移限制,典型误差范围±0.1%-1%[来源:IEEE Xplore数据库]。
典型应用领域
与数字计算机的本质区别 根据《计算机发展史》第三章记载,两者在信号表征维度存在根本差异:模拟计算机采用电压幅值的连续变化表征数据,而数字计算机依赖离散二进制编码。这种差异导致模拟设备在实时控制系统中仍保有毫秒级响应优势[来源:ACM数字图书馆]。
现代演进形态 当前混合计算机系统结合了两者优势,如德国dSPACE公司的实时仿真平台,通过FPGA实现数模混合计算,在汽车ECU测试领域保持78%市场份额[来源:Springer《嵌入式系统手册》2023版]。
模拟计算机是根据相似原理,以连续变化的物理量(如电压、电流)作为运算对象的计算机类型。以下是详细解释:
模拟计算机通过物理量(如电压或电流的连续变化)直接模拟实际问题中的数学关系。它基于并行计算,能够实时处理连续信号,适用于微分方程求解、动态系统仿真等场景。
对比项 | 模拟计算机 | 数字计算机 |
---|---|---|
信号类型 | 连续物理量(电压、电流) | 离散数字量(0/1) |
运算方式 | 并行处理 | 串行处理 |
应用范围 | 实时仿真、动态系统 | 通用计算、复杂逻辑处理 |
抗干扰能力 | 较弱 | 较强 |
尽管模拟计算机因灵活性不足逐渐被数字计算机取代,但其在特定领域(如航天器姿态控制、化工过程模拟)仍有不可替代性。如需进一步了解技术细节,可参考高权威性来源如、3、4。
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