倒单摆 编辑
倒单摆是质心在其枢纽点以上的。倒单摆在力学上无法稳定平衡,在没有额外控制时,倒单摆会倒下。若利用控制系统控制杆的角度,在杆开始要倒下时调整质心位置,让杆子不会倒下,可以维持倒单摆的平衡。倒单摆是动力学控制理论中的经典问题,常用来测试不同的控制策略。倒单摆常以枢纽点在台车上的方式来呈现,如图所示。这称为“台车和杆子”。大部分的应用会限制单摆只有一个自由度,固定摆的旋转轴。一般的单摆在重物在枢纽点下方时会平衡,倒单摆在其本质上就无法自行平衡,需要透过外在控制才能平衡。外在控制平衡的作法可以在枢纽点加力矩,或是让枢纽点水平移动,再透过回授系统来使倒单摆平衡,改变质量相对枢纽点转动的速度,或是让枢纽点在垂直方向晃动。像人用手设法平衡倒立的扫帚,就是人工平衡倒单摆的例子。
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步行,是有腿动物进行动物运动的主要步态之一,通常比跑步和其他步态慢。步行被定义为一种“倒单摆”的步态。在这种步态中,每走一步上身体都要拱起脚才能前进。步行不分肢的数量,即使是有超过一对足的节肢动物也可以步行。人类的步行有时也定义为随时保持一只脚在地上的移动方式,若两脚同时离地则称为跑步或跳跃。
倒双摆是结合倒单摆及双摆所得的系统。倒双摆是不稳定的系统,若不以某种方式自动控制,倒双摆一定会倒下来。控制倒双摆的方式主要分为二种,一种是控制倒单摆底部平面的位移,另一种是在二个单摆之间的枢纽点施加转矩。
站立是一种人体姿势列表,此姿势会使身体保持直立,用脚支撑身体重量。处于此姿势的人虽然看似静止,但重心会以脚踝为重心在人体解剖学方位上微幅来回摇摆,类似倒单摆的运动。
步行,是有腿动物进行动物运动的主要步态之一,通常比跑步和其他步态慢。步行被定义为一种“倒单摆”的步态。在这种步态中,每走一步上身体都要拱起脚才能前进。步行不分肢的数量,即使是有超过一对足的节肢动物也可以步行。人类的步行有时也定义为随时保持一只脚在地上的移动方式,若两脚同时离地则称为跑步或跳跃。