
又称“模拟式电子计算机”,简称“模拟计算机”。以连续变化的电流或电压来表示被运算量的电子计算机。因根据相似原理解答各种问题,并包含模拟概念,故名。
电子模拟计算机是一种利用连续变化的物理量(如电压、电流)来模拟并求解数学问题的专用计算设备。其核心特征是通过电子元件的物理特性直接构建数学模型,尤其擅长处理微分方程等连续系统问题。以下从汉语词典释义角度展开详细说明:
指设备采用电子电路(如运算放大器、电阻电容等)作为核心组件,通过电流、电压等电信号传递信息。
源于拉丁语"analogus",意为"连续的、成比例的"。此处指用连续变化的物理量直接模拟数学变量,例如用电压值大小代表数值大小。
广义指执行数学计算的装置。结合前两者,特指通过电子模拟方式实现计算的机器。
与数字计算机的离散二进制运算不同,模拟计算机直接处理连续信号。例如:输入电压 $V{in}$ 经积分电路可输出 $V{out} = -frac{1}{RC}int V_{in}dt$,直接实现积分运算。
包含积分器、加法器、乘法器等标准模块,通过接线连接构建方程求解电路。例如:用运算放大器搭建反相求和电路实现 $V_o = -(k_1V_1 + k_2V_2)$。
如航天器轨道计算、化学反应过程模拟,通过电路参数映射物理系统参数。
工业过程控制中快速响应连续信号变化,如20世纪中期用于化工厂温度调节系统。
特征 | 电子模拟计算机 | 数字计算机 |
---|---|---|
信号类型 | 连续物理量 | 离散二进制数字 |
运算精度 | 受电路误差限制(约0.1%) | 可达到双精度浮点(10⁻¹⁶) |
速度优势 | 实时并行处理微分方程 | 依赖算法迭代速度 |
权威文献参考:
- 《计算机科学技术百科全书》(第2版),清华大学出版社,2005年.
- 《自动化技术名词》,科学出版社,2018年.
- 《电子模拟计算技术》,国防工业出版社,1983年.
电子模拟计算机是一种通过连续变化的物理量(如电流或电压)进行运算的早期计算机类型,其核心原理基于物理系统的相似性模拟。以下是详细解释:
定义与别称
电子模拟计算机又称“模拟式电子计算机”或简称“模拟计算机”。它通过电路中的连续电信号(如电压、电流)模拟现实世界的物理量变化,例如机械运动或热传导过程。
工作原理
基于相似原理,即利用数学方程与物理现象之间的对应关系,通过模拟电路直接构建与问题相似的物理模型进行求解。例如,电路中电流的积分特性可对应微分方程的积分运算。
组成结构
特点
与数字计算机的区别
|维度 |模拟计算机 |数字计算机 |
|----------------|------------------------------|------------------------------|
| 信号类型 | 连续电信号 | 离散数字信号 |
| 运算方式 | 并行模拟电路 | 串行逻辑门电路 |
| 典型应用 | 微分方程求解、实时系统仿真 | 通用计算、数据处理 |
| 发展现状 | 逐渐被混合计算机技术取代 | 现代计算主流 |
历史地位:第一台电子模拟计算机诞生于1946年,在数字计算机成熟前广泛应用于航空航天、核能等领域的过程控制。当前主要作为专用设备存在于部分科研场景。
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