- Calculateur analogique
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L'ELWAT, un calculateur analogique polonais fabriqué entre 1967 et 1969 ; les éléments visibles sont, de gauche à droite, un voltmètre, un téléscripteur, un osciloscope et l'ordinateur à proprement parler.
Un calculateur analogique est un calculateur qui utilise des mesures physiques continues (par exemple électriques, mécaniques ou hydrauliques) pour modéliser un problème à résoudre. Ce concept contraste avec celui des calculateurs numériques, qui utilisent des quantités numériques discrètes pour cette modélisation.
Sommaire
Principe
Le calculateur analogique permet de réaliser des calculs sur des équations différentielles en substituant un ensemble de variables avec un autre ensemble de variables physiques. L'opération de base est l'intégration.
Historique
Les premiers calculateurs fonctionnaient à bain d'huile, la grandeur d'entrée étant le courant et la grandeur intégrée étant la température (ces calculateurs ont permis de définir les commandes de vol du Concorde par exemple). Des systèmes de régulation périphériques compensaient les pertes thermiques. Ainsi si nous substituons la variable vitesse V à la variable courant I et si nous substituons la variable distance D à la variable température T, nous pouvons « calculer » la distance en mesurant la température T d'un bain d'huile chauffé par un courant I proportionnel à V.
Suite à l'invention de l'amplificateur opérationnel, les intégrations ont été réalisées dans le domaine électrique, la grandeur d'entrée et la grandeur intégrée étant toutes les deux électriques.
Depuis 1975, des simulateurs hybrides ont été développés sur des ordinateurs numériques :
- la partie calculateur analogique par un calcul numérique ;
- la partie calculateur événementiel et séquentiel par un programme informatique classique déclenché par un événement analogique (trigger).
Les calculateurs stochastiques ont constitué une tentative de combiner les avantages du calcul analogique avec le faible coût des circuits de commutation ne travaillant qu'en 0 ou 1. Ils étaient bon marché et réalisaient très rapidement les multiplications (mais étaient aussi délicats à programmer que les calculateurs analogiques).
Le CSMP (Continuous System Modelling Program) réalisait quant à lui la simulation de circuits analogiques sur un écran graphique lié à un IBM 1130.
Comparaison
Le calculateur analogique présente les avantages suivants :
- résoudre des équations différentielles n'ayant pas de solutions analytiques ;
- il est hyperstable puisque basé sur un phénomène physique ;
- il fournit des résultats continus et continuement.
Le calculateur analogique présente les inconvénients suivants :
- dérive à long terme due aux dérives physiques du calculateur analogique ;
- miniaturisation impossible pour des calculateurs analogiques thermiques ou mécaniques, difficile pour des calculateurs analogiques électriques.
Annexes
Liens internes
Liens externes
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