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Analoge computer
Heathkit EC-1 analoges Computertraining
Wilbur-Maschine (Tokyo National Science Museum, Replik)
X-15 Simulator-Analogcomputer mit oberen Reihen präzise einstellbarer Potentiometer für die Operationsverstärker und zwei abnehmbaren Patchfeldern.

Das analoger Computer ist eine op analog basierend auf elektronischen oder mechanischen Komponenten Taschenrechner dass einige Funktionen wie summieren, multiplizieren, integrieren und unterscheiden kann aufführen.

Der erste analoge Computer war wohl der Antikytheras Mechanismus, datiert ca. 100–200 v. Eine spätere Form eines mechanischen Analogrechners ist der Rechenschieber, entwickelt ab 1620, die Planimeter oder der Wilbur-Maschine. Mechanische Computer werden nicht mehr verwendet.

Zur Analyse und Simulation wurden unter anderem elektronische Analogrechner eingesetzt Kontroll systeme. Analoge Computer wurden auch in der Targeting-Systeme von Waffen auf beiden Kriegsschiffe wie auf Festungen, in den Bombenzielgeräten in Bomber oder in Leitsystemen von Raketen (beispielsweise Nike-Herkules aber auch die V2).

  • Die Eingangsdaten eines Analogrechners bestehen aus (einstellbar) Energiequellen oder Spannungsquellen einen analogen Wert darstellen (z. B. Höhe oder Druck). Eine Spannungsquelle kann beispielsweise ein variabler Widerstand sein oder Potentiometer die je nach Lage eines mechanischen Winkelversatzes eine entsprechende analoge Spannung erzeugen, so dass die Spannung proportional oder analog zum Winkelversatz ist.
  • Die arithmetischen Komponenten (Addition, Subtraktion, Multiplikation, Integration und Differentiation) sind elektronische Schaltungen, die unter anderem aus Operationsverstärker (Operationsverstärker), Kondensatoren und Widerstände. Die Funktionsweise der arrhythmischen oder arithmetischen Komponente wird maßgeblich durch die Art der Rückkopplung in der elektronischen Schaltung bestimmt.
  • das Programmierung besteht aus dem Verbinden der verschiedenen Teile und dem Einstellen von Parametern durch Einstellen Potentiometer.
  • die Ausgabe erfolgt (oft als Funktion der Zeit) mit a X-Y-Plotter zu Papier bringen, mit a Voltmeter oder ein Oszilloskop ausgelesen oder zur Steuerung/Einstellung von Anlagen über Servos (zum Beispiel den Hahn weiter öffnen oder eine Kanone weiter nach oben richten).

Analog vs. Digital

Analogrechner eignen sich besonders für die Entwicklung von Lösungen von Differentialgleichung zu nähern. Wir sehen uns auf jeden Fall im 60er Jahre Jahrhundert wurde diese Methode verwendet. Der Vorteil gegenüber damals digitale Computer war, dass die Ergebnisse sofort nach einer anfänglichen Einschwingzeit verfügbar waren und die Variation der Parameter nur eine Drehung eines Knopfes erforderte. Damals war es noch üblich, dass digitale Computer zuerst ein Programm eingeben Stanzen, die Lochkarten an die Theke liefern und später die Ausgabe abholen. Viel schwieriger war es, sich einen globalen Eindruck vom Verhalten eines Systems zu verschaffen.

Struktur

Die Hauptkomponenten eines elektronischen Analogrechners sind die Operationsverstärker auch Operationsverstärker genannt (vom englischen Operationsverstärker). Durch Widerstände und Kondensatoren um diese Operationsverstärker am Eingang oder in einem Feedback, können die obigen Funktionen mit diesen Schaltungen ausgeführt werden. Ein analoger Computer kann "programmiert" werden, indem diese Schaltungen in einem gewünschten Muster miteinander verbunden und die Widerstände und Kondensatoren auf die gewünschten Werte eingestellt werden. Die Anschlüsse erfolgen auf einem sogenannten Patchfeld. Die Neuprogrammierung beinhaltet dann das Ändern eines Patch-Panels und das Einstellen der Werte.

In mechanischen Analogcomputern sind die Hauptkomponenten Zahnräder, Stangen, Wellen, Hebel, runde oder andere Formen. Wird ein Analogrechner an elektrische Systeme angeschlossen, erfolgt die Übertragung häufig in Form von Winkelverschiebungen, die synchron von mechanischen in elektrische Größen und umgekehrt übertragen werden.

Mit dem Aufkommen von Fast, persönlich digitale Computer mit Grafik Schnittstellen lehnte die Verwendung von analogen Computern ab; die mit dem Analogrechner möglichen Berechnungen und Simulationen sind in Software viel einfacher zu realisieren und visualisieren. In Steuerungssystemen werden jedoch noch analoge Computer verwendet.

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