تم النشر اليوم 16-12-2025 | بندول معكوس نظرة عامة

نظرة عامة

البندول المعكوس هو مشكلة تقليدية في أنظمة الديناميكا ونظرية التحكم، ويتم إستخدامها بشكل رئيسي لتجربة خوارزميات التحكم (شبكات الأعصاب، المنطق الضبابي، خوارزميات الجين ..). يتم استخدام البندول المعكوس في عمليات إطلاق وتوجيه الصواريخ، حيث أن الجاذبية تؤثر على ديناميكا الهواء الخاصة بالصاروخ اثناء الإرتفاع. مفهوم هذه المشكلة يمكن توضيحه بواسطة تطبيقات الروبوت البسيطة، عربة تقوم بموازنة نفسها مثلاً.

معادلات الحركة

معادلات الحركة للبندول المعكوس تعتمد على القيود المفروضة على حركته. يمكن انشاء البندول المعكوس في تكوينات مختلفة مما يُنتج عدداً من معادلات الحركة التي تصف سلوك البندول .

أمثلة على البندول المعكوس

يمكن إيجاد الكثير من الأمثلة على البندول المعكوس في الطبيعة. يمكن القول بأن الإنسان هو أقرب الأمثلة السائدة للبندول المعكوس. الجزء العلوي للإنسان يقوم وبشكل مستمر بتعديل نفسه ليتوازن من الجزء السفلي أثناء الوقوف والمشي والجري. الأمثلة الأخرى تشمل بندول الإيقاع والمكانس المتوازنة بالإضافة إلى أداة قياس الطول اليدوية.

روابط خارجية

• يوتيوب MWJHcI7UcuE YouTube - inverted pendulum
• يوتيوب B6vr1x6KDaY YouTube - Double Pendulum on a Cart
• يوتيوب cyN-CRNrb3E YouTube - Triple Pendulum on a Cart
• A dynamical simulation of an inverse pendulum on an oscillatory base
• Inverted pendulum modeling with several control solutions in Matlab
• Inverted Pendulum Analysis, Design, and Impl entation
• Non-Linear Swing-Up and Stabilizing Control of an Inverted Pendulum Syst
• Stabilization fuzzy control of inverted pendulum syst s

شريط بوابات فيزياء تصنيف هندسة تحكم تصنيف رقاصات تصنيف فيزياء Balancer with wine 3 lift عربة توازن البندول المعكوس هو بندول مركز كتلته يقع فوق نقطة دوارن محوره. في العادة يتم تنصيبه مع نقطة دوران محوره على عربة متحركة بشكل عرضي. معظم التطبيقات تقوم بتقييد البندول إلى درجة واحدة من حرية الحركة عن طريق تثبيت العصا على محور الدوران. في حين ان البندول العادي يكون ثابتاً في حالة تعليقه لأسفل. فإن البندول المعكوس يكون غير ثابت بطبيعته،ويجب ان يكون متوازناً بإستمرار بحيث يبقى مستقيماً. يمكن عمل هذا اما بتطبيق عزم دوران عند النقطة المحورية، بتحريك النقطة المحورية افقياً كزء من نظام الاستجابة.،يتغير معدل دوران الكتلة المركبة على البندول على محور موازي لمحور النقطة المحورية وبذلك ينتج عزم دوران كلي على البندول، او بهز النقطة المحورية عمودياً. البندول المعكوس هو مشكلة تقليدية في علم الديناميكا ونظرية التحكم، ويتم اعتباره كمقياس أساسي لأغراض تجربة خطط التحكم.