Pendulum Lab

Pendulum Lab adalah mesin simulasi visual interaktif yang dirancang untuk mahasiswa teknik, pendidik, dan penggemar sistem kendali. Jelajahi dasar-dasar teori kendali klasik dan modern dengan menstabilkan pendulum terbalik di atas kereta secara real-time.

Jembatan antara persamaan diferensial dan rekayasa dunia nyata melalui umpan balik visual yang taktil dan langsung.

🔑 Fitur Utama

🕹️ Sentuhan Langsung & Fisika Interaktif

• Geser untuk Mengganggu: Ketuk atau geser langsung pada kanvas pendulum untuk menerapkan gaya impuls yang ditentukan pengguna dan menguji penolakan gangguan pengontrol.

• Integrasi ODE Real-time: Pemecah fisika presisi tinggi yang menjalankan persamaan gerak nonlinier kontinu pada 60 FPS.

• Parameter Plant yang Dapat Disesuaikan: Ubah massa kereta ($M$), panjang pendulum ($l$), massa batang ($m$), dan koefisien gesekan secara langsung.

🎛️ Algoritma Kontrol Klasik & Modern

• PID & PID Bertingkat: Sesuaikan penguatan Proporsional, Integral, dan Derivatif. Pelajari mengapa PID sederhana gagal dan bagaimana loop sudut-posisi bertingkat menyelesaikan pergeseran kereta.

• Ruang Keadaan & LQR: Rancang Regulator Kuadrat Linier dengan menyesuaikan matriks pembobotan keadaan ($Q$) dan upaya kontrol ($R$).

• Strategi Kontrol Tingkat Lanjut: Bereksperimen dengan algoritma kontrol yang tangguh, mode geser, dan adaptif untuk menangani dinamika sistem yang tidak dimodelkan.

📊Visualisasi Dinamis Waktu Nyata

• Grafik Osiloskop Langsung: Lacak kesalahan sudut ($\theta$), perpindahan kereta ($x$), dan keluaran upaya kontrol ($u$) secara bersamaan.

• Potret Fase: Plot kecepatan sudut ($\dot{\theta}$) terhadap sudut ($\theta$) untuk memvisualisasikan wilayah stabilitas, siklus batas, dan atraktor sistem.

• Penanda Impuls: Panah vektor gaya visual dan bendera peristiwa grafik dipicu saat Anda menyentuh layar.

⚠️ Ketidaksempurnaan Perangkat Keras Dunia Nyata

Aktifkan batasan teknik praktis untuk melihat bagaimana pengontrol nyata bereaksi di luar matematika ideal:

• Saturasi Aktuator & Windup Integral: Tetapkan batas torsi motor maksimum.

• Kebisingan Sensor: Suntikkan kebisingan Gaussian ke dalam pengukuran keadaan untuk menguji kinerja filter derivatif.

• Latensi Pengambilan Sampel: Turunkan laju pembaruan loop (10 Hz – 100 Hz) untuk menganalisis efek diskretisasi.

🎓 Untuk Siapa Pendulum Lab?

• Insinyur Listrik, Mekanik, & Mekatronika yang mempelajari teori kontrol umpan balik.

• Profesor & Pendidik yang mencari alat bantu visual intuitif untuk kuliah dan demonstrasi laboratorium.

• Penggemar & Pengembang Robotika yang bereksperimen dengan desain algoritma kontrol pada perangkat seluler.

Unduh Pendulum Lab hari ini dan ubah matematika sistem kontrol yang kompleks menjadi arena bermain visual yang interaktif!