Analogrechner
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Wunderwerke der Technik - Grundlagen, Geschichte und Anwendung

  1. 506 Seiten
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Wunderwerke der Technik - Grundlagen, Geschichte und Anwendung

Über dieses Buch

Mit diesem Buch werden nicht nur die Grundlagen der Technik von Analogrechnern präsentiert, sondern es wird die Geschichte der unterschiedlichen Analogrechner-Systeme anschaulich dargestellt. Die Anwendungsgebiete reichen dabei von der Lösung grundlegender mathematischer Probleme über Berechnungen in Ökosystemen, in der Seismologie, Steuerungs- und Regelungstechnik und militärischen Anwendungen bis zu einigen überraschenden Beispielen aus Kunst und Unterhaltung. Was Integral- und Differentialprobleme angeht, ist die Analogrechner-Technik den Digitalrechnern in punkto Genauigkeit sogar überlegen, und so zeigt ein kurzer Ausblick in die Zukunft der Analogrechner hier sogar Entwicklungsmöglichkeiten auf.

Häufig gestellte Fragen

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Inhaltsverzeichnis

  1. 1 Einleitung
  2. 1.1 Überblick
  3. 1.2 Der Begriff des Analogrechnens
  4. 2 Mechanische Analogrechner
  5. 2.1 Rechenschieber
  6. 2.2 Planimeter
  7. 2.2.1 Weitere Entwicklungen
  8. 2.3 Mechanische Rechenelemente
  9. 2.3.1 Funktionen einer Veränderlichen
  10. 2.3.2 Funktionen zweier Veränderlicher
  11. 2.3.3 Differentialgetriebe
  12. 2.3.4 Integrierer
  13. 2.4 Gezeitenrechner
  14. 2.5 Harmonische Synthesizer
  15. 2.6 Mechanische Feuerleitrechner
  16. 2.7 Mechanische Differentialanalysatoren
  17. 2.8 Elektromechanische Differentialanalysatoren
  18. 2.9 Spezialrechner
  19. 3 Die ersten elektronischen Analogrechner
  20. 3.1 Feuerleitrechner
  21. 3.1.1 Der Feuerleitrechner T-10
  22. 3.1.2 Der Feuerleitrechner T-15
  23. 3.1.3 Weitere Entwicklungen
  24. 3.2 HELMUT HOELZERS Arbeiten
  25. 3.2.1 Das „Mischgerät“
  26. 3.2.2 HELMUT HOELZERS Analogrechner
  27. 4 Grundlegende Rechenelemente
  28. 4.1 Koeffizientenpotentiometer
  29. 4.2 Der idealisierte Operationsverstärker
  30. 4.3 Summierer
  31. 4.3.1 Offene Verstärker
  32. 4.4 Integrierer
  33. 4.4.1 Betriebsarten
  34. 4.4.2 Integrierer als Speicher
  35. 4.5 Funktionsgeber
  36. 4.5.1 Die Bildung inverser Funktionen
  37. 4.6 Multiplizierer
  38. 4.6.1 Division und Wurzeln
  39. 4.7 Komparatoren
  40. 4.8 Koordinatenwandler
  41. 4.9 Totzeitglieder
  42. 4.10 Rauschgeneratoren
  43. 4.11 Ausgabegeräte
  44. 4.12 Bedienung des Analogrechners
  45. 4.12.1 Das Programmierfeld
  46. 4.12.2 Betriebsarten
  47. 4.12.3 Zeitgeber
  48. 4.12.4 Durchführen einer Rechnung
  49. 5 Programmierung
  50. 5.1 Aufstellen von Rechenplänen
  51. 5.1.1 Vollständige Rückführung
  52. 5.1.2 Schrittweise Rückführung
  53. 5.1.3 Partielle Differentialgleichungen
  54. 5.1.4 Integralgleichungen
  55. 5.2 Normierung und Zeitskalierung
  56. 5.3 Beispiele
  57. 5.3.1 y = asm(ωt + ϕ) und Gleitfrequenz
  58. 5.3.2 Masse-Feder-Dämpfer-System
  59. 5.3.3 Räuber/Beute-System
  60. 5.3.4 Springender Ball in einer Kiste
  61. 5.3.5 Simulation einer Automobilfederung
  62. 5.3.6 Projektion rotierender Körper
  63. 6 Systembeispiele
  64. 6.1 Telefunken RA 1
  65. 6.2 EAI 231-R
  66. 6.3 Telefunken RAT 700
  67. 6.4 Telefunken RA 800 und RA 800H
  68. 6.5 EAI TR-10
  69. 6.6 Telefunken RA 770
  70. 6.7 Telefunken RA 742
  71. 6.8 Dornier DO-80
  72. 7 Hybridrechner
  73. 7.1 Systeme
  74. 7.2 Programmierung hybrider Rechenanlagen
  75. 8 Digitale Differentialanalysatoren
  76. 8.1 Grundlegende Rechenelemente
  77. 8.1.1 Integrierer
  78. 8.1.2 Servo
  79. 8.1.3 Summierer
  80. 8.2 Rechenbeispiele
  81. 8.3 Schwierigkeiten
  82. 8.4 Beispielimplementationen
  83. 8.4.1 MADDIDA
  84. 8.4.2 Bendix D-12
  85. 8.4.3 TRICE
  86. 9 Simulation von Analogrechnern
  87. 9.1 Grundlagen
  88. 9.2 CSMP
  89. 9.3 Weitere Verfahren
  90. 9.4 Spezifische Probleme
  91. 10 Anwendungsgebiete
  92. 10.1 Mathematik
  93. 10.1.1 Differentialgleichungen
  94. 10.1.2 Integrale und Integralgleichungen
  95. 10.1.3 Nullstellenbestimmung
  96. 10.1.4 Orthogonalfunktionen
  97. 10.1.5 Konforme Abbildungen
  98. 10.1.6 Lineare Algebra
  99. 10.1.7 Fouriersynthese und -analyse
  100. 10.1.8 Stochastik und Statistik
  101. 10.1.9 Monte-Carlo-Verfahren
  102. 10.1.10 Optimierungsprobleme
  103. 10.1.11 Mehrdimensionale Darstellungen
  104. 10.2 Physik
  105. 10.2.1 Planetenbahnen
  106. 10.2.2 Teilchenbahnen und Strahloptik
  107. 10.2.3 Optik
  108. 10.2.4 Wärmeleitung und verwandte Fragestellungen
  109. 10.2.5 Halbleiterphysik
  110. 10.2.6 Ferromagnetische Dünnfilme
  111. 10.3 Chemie
  112. 10.3.1 Reaktionskinetik
  113. 10.3.2 Quantenchemie
  114. 10.4 Mechanik und Maschinenbau
  115. 10.4.1 Schwingungen und Vibrationen
  116. 10.4.2 Rotierende Systeme
  117. 10.4.3 Materialwissenschaft
  118. 10.4.4 Pneumatik und Hydraulik
  119. 10.4.5 Steuerung von Werkzeugmaschinen
  120. 10.4.6 Servosysteme
  121. 10.5 Kerntechnik
  122. 10.5.1 Forschung
  123. 10.5.2 Training
  124. 10.5.3 Steuerung
  125. 10.6 Biologie und Medizin
  126. 10.6.1 Ökosysteme und Populationsdynamik
  127. 10.6.2 Stoffwechseluntersuchungen
  128. 10.6.3 Kardiovaskulärsysteme
  129. 10.6.4 C02-Regulation
  130. 10.6.5 Pupillenregelung
  131. 10.6.6 Neurophysiologie
  132. 10.6.7 Epidemiologie
  133. 10.6.8 Luft- und Raumfahrtmedizin
  134. 10.6.9 Bewegungsapparate
  135. 10.7 Geologie und Meereskunde
  136. 10.7.1 Bodenschätze
  137. 10.7.2 Seismologie
  138. 10.7.3 Ausbreitung von Schallwellen
  139. 10.8 Wirtschaftswissenschaften
  140. 10.9 Energietechnik
  141. 10.9.1 Generatoren
  142. 10.9.2 Transformatoren
  143. 10.9.3 Wechselrichter und Gleichrichtersysteme
  144. 10.9.4 Übertragungsleitungen
  145. 10.9.5 Elektrische Versorgungsnetze
  146. 10.9.6 Betrieb von Kraftwerken
  147. 10.10 Elektronik und Nachrichtentechnik
  148. 10.10.1 Schaltungssimulation
  149. 10.10.2 Spektralanalyse, Frequenzgangbestimmung und Resonanzuntersuchungen
  150. 10.10.3 Filterentwurf
  151. 10.10.4 Modulatoren und Demodulatoren
  152. 10.11 Mess-, Steuer- und Regeltechnik
  153. 10.11.1 Datenerfassung und -Verarbeitung
  154. 10.11.2 Korrelationsanalyse
  155. 10.11.3 Regelkreise
  156. 10.12 Verfahrenstechnik
  157. 10.12.1 Mischtanks, Wärmetauscher, Verdampfer, Kolonnen
  158. 10.12.2 Prozesssimulation
  159. 10.12.3 Adaptive Regelungen
  160. 10.12.4 Parameterbestimmung und -Optimierung
  161. 10.13 Verkehrssysteme
  162. 10.13.1 Automobiltechnik
  163. 10.13.2 Schienenfahrzeuge
  164. 10.13.3 Luftkissenfahrzeuge und Magnetschwebebahnen
  165. 10.13.4 Schifffahrtstechnik
  166. 10.14 Luftfahrttechnik
  167. 10.14.1 Flugtische
  168. 10.14.2 Fahrgestelle
  169. 10.14.3 Fangseilsysteme
  170. 10.14.4 Triebwerksentwicklung
  171. 10.14.5 Hubschrauberrotoren
  172. 10.14.6 Flugleitsysteme
  173. 10.14.7 Flugsimulation
  174. 10.14.8 In-flight-Simulationen
  175. 10.15 Raketentechnik
  176. 10.15.1 Raketentriebwerke
  177. 10.15.2 Flugverhalten
  178. 10.15.3 Raketensteuerung
  179. 10.16 Raumfahrttechnik
  180. 10.16.1 Trägerraketen und Startfenster
  181. 10.16.2 Umlaufbahnberechnungen und Steuermanöver
  182. 10.16.3 Rendezvousmanöver
  183. 10.16.4 Mercury, Gemini und Apollo
  184. 10.17 Militärische Anwendungen
  185. 10.18 Ausbildung und Lehre
  186. 10.19 Kunst, Musik und Unterhaltung
  187. 10.19.1 Kunst
  188. 10.19.2 Musik
  189. 10.19.3 Unterhaltung
  190. 10.20 Analogrechenzentren
  191. 11 Zukunft und Chancen
  192. 11.1 Niedergang des Analogrechnens
  193. 11.2 Zukunft des Analogrechnens
  194. Literaturverzeichnis
  195. Index