5.6. Analogové počítače

Základní obvody pro analogové zpracování elektrických signálů, jako operační zesilovače, funkční měniče, komparátory, spínače atd. jsou komerčně vyráběny a sestaveny v ucelený systém - analogový počítač. Úlohy, které se pomocí analogových počítačů řeší, jsou většinou formulovány tak, že studujeme odezvu chování určitého fyzikálního systému, na který působíme vnějšími vlivy. Pro studium vlastností a chování systému na analogovém počítači je třeba jej nejprve matematicky popsat, tj. vytvořit matematický model systému. Matematický popis - model pak řešíme na analogovém počítači.
Řešit matematickou úlohu na analogovém počítači znamená rozložit je na příslušné základní operace, stanovit posloupnost základních elektronických obvodů a určit počítací síť, tj. vzájemné propojení základních obvodů. Programování na analogovém počítači spočívá tedy v sestavení počítací sítě, pomocí které lze zadanou úlohu řešit.
Pro ilustraci si uvedeme jednoduchý příklad. Budeme řešit odezvu systému hmotného bodu m upevněného na pružině, na kterou působíme silou F(t).

Systém lze popsat rovnicí:

mx" + bx' + kx = F(t) (5.15)

při počátečních podmínkách

x' (0) = x₀'   a   x(0) = x₀

Počítací síť řešící rovnici (5.15) je uvedena na obr. 5.35. Na obr. 5.35 jsou rovněž uvedeny obvody pro nastavení počátečních podmínek.

obr. 5.35

Pomocí analogových počítačů lze řešit celou řadu úloh. Do řešení problémů mohou vstoupit například jako okrajové podmínky i data stanovená experimentem. V současné době se analogové počítače pro řešení matematických úloh již nepoužívají, popsané principy však mohou být využity při navrhování elektronických obvodů pro zpracování dat z konkrétního fyzikálního experimentu, případně pro generaci signálů speciálního průběhu.

Kapitola 6