Pendulum Lab

Pendulum Lab, mühendislik öğrencileri, eğitimciler ve kontrol sistemleri meraklıları için tasarlanmış etkileşimli, görsel bir simülasyon motorudur. Ters bir sarkacı gerçek zamanlı olarak bir araba üzerinde dengeleyerek klasik ve modern kontrol teorisinin temellerini keşfedin.

Dokunsal, uygulamalı görsel geri bildirim yoluyla diferansiyel denklemler ile gerçek dünya mühendisliği arasındaki boşluğu kapatın.

🔑 Temel Özellikler

🕹️Doğrudan Dokunma ve Etkileşimli Fizik

• Kaydırma ile Rahatsız Etme: Kullanıcı tanımlı itici kuvvetler uygulamak ve kontrolörün rahatsız edici etkiyi reddetmesini test etmek için doğrudan sarkaç tuvaline dokunun veya kaydırın.

• Gerçek Zamanlı Diferansiyel Denklem Entegrasyonu: 60 FPS'de sürekli doğrusal olmayan hareket denklemlerini çalıştıran yüksek hassasiyetli fizik çözücü.

• Ayarlanabilir Sistem Parametreleri: Araba kütlesini ($M$), sarkaç uzunluğunu ($l$), çubuk kütlesini ($m$) ve sürtünme katsayılarını anında değiştirin.

🎛️ Klasik ve Modern Kontrol Algoritmaları

• PID ve Kaskadlı PID: Oransal, İntegral ve Türevsel kazançları ayarlayın. Basit PID'nin neden başarısız olduğunu ve kaskadlı açı-konum döngülerinin araba kaymasını nasıl çözdüğünü öğrenin.

• Durum Uzayı ve LQR: Durum ağırlıklandırma ($Q$) ve kontrol çabası ($R$) matrislerini ayarlayarak Doğrusal Kareli Regülatörler tasarlayın.

• Gelişmiş Kontrol Stratejileri: Modellenmemiş sistem dinamiklerini ele almak için sağlam, kayma modlu ve adaptif kontrol algoritmalarıyla deneyler yapın.

📊Dinamik Gerçek Zamanlı Görselleştirme

• Canlı Osiloskop Grafikleri: Açı hatasını ($\theta$), araba yer değiştirmesini ($x$) ve kontrol çabası çıktısını ($u$) aynı anda izleyin.

• Faz Portreleri: Kararlılık bölgelerini, limit döngülerini ve sistem çekicilerini görselleştirmek için açısal hızı ($\dot{\theta}$) açıya ($\theta$) karşı çizin.

• Darbe İşaretleyicileri: Görsel kuvvet vektörü okları ve grafik olay bayrakları, ekrana dokunduğunuz anda tetiklenir.

⚠️ Gerçek Dünya Donanım Kusurları

Gerçek kontrolörlerin ideal matematiğin dışında nasıl tepki verdiğini görmek için pratik mühendislik kısıtlamalarını etkinleştirin:

• Aktüatör Doygunluğu ve İntegral Sarma: Maksimum motor tork limitlerini ayarlayın.

• Sensör Gürültüsü: Türev filtre performansını test etmek için durum ölçümlerine Gauss gürültüsü ekleyin.

• Örnekleme Gecikmesi: Ayrıştırma etkilerini analiz etmek için döngü güncelleme hızlarını düşürün (10 Hz – 100 Hz).

🎓 Pendulum Lab Kimler İçin?

• Geri besleme kontrol teorisini öğrenen Elektrik, Mekanik ve Mekatronik Mühendisleri.

• Dersler ve laboratuvar gösterileri için sezgisel bir görsel yardımcı arayan Profesörler ve Eğitimciler.

• Mobil cihazlarda kontrol algoritması tasarımıyla deneyler yapan Robotik Meraklıları ve Geliştiriciler.

Pendulum Lab'ı bugün indirin ve karmaşık kontrol sistemi matematiğini etkileşimli, görsel bir oyun alanına dönüştürün!