
【計】 analogy computing device
模拟計算裝置(Analog Computing Device)是以連續物理量為基礎執行數學運算的電子機械設備。其核心原理通過電壓、電流或機械運動等模拟信號直接映射數學變量,區别于數字計算機的離散二進制處理方式。根據《牛津漢英大詞典》第三版定義,該術語對應"analog computer",特指"利用物理量相似性建立數學模型的解算裝置"。
典型系統包含三個核心組件:
在控制工程領域,此類裝置曾廣泛用于風洞模拟(NASA 1950年代研究報告)和工業過程控制。現代混合計算系統仍保留其實時仿真的獨特優勢,如飛行訓練器中的氣動模型解算(《航空電子系統》第4章,Springer出版)。
與數字計算相比,其核心差異體現在:
$$ begin{aligned} &text{模拟系統} &&text{數字系統} &frac{dx}{dt} = -k x && x_{n+1} = x_n - kDelta t end{aligned} $$ 該微分方程對比展示了連續時間域與離散時間域的本質區别(《計算模型導論》MIT Press)。
“模拟計算裝置”是指通過建立物理或數學模型,模仿現實系統運行過程并進行定量分析的專用計算設備。其核心在于通過仿真實驗,為決策提供理論依據。以下是具體解釋:
基本定義
模拟計算裝置利用計算機技術(如模拟計算機、數字計算機或混合計算機),對航天器結構、功能、行為等複雜系統進行動态模拟。它通過構建系統模型,開展有條件的仿真實驗,輸出定量結果以輔助決策。
核心功能
應用領域
主要用于航空航天領域,例如航天器設計驗證、飛行控制算法測試等。此外,也適用于需要高精度仿真的工業控制、交通規劃等領域。
技術特點
未來發展
隨着人工智能和量子計算技術的進步,模拟計算裝置将向更高實時性、更複雜系統仿真方向演進,例如深空探測任務的全流程模拟。
如需進一步了解具體案例或技術細節,可參考航天仿真領域的專業文獻或工程報告。
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