An unserem Versuchsstand „Invertiertes Pendel / Doppelt invertiertes Pendel“ erproben wir neue Ansätze zur Regelung aus der Theorie, um sie dann später ggf. in praktischen Anwendungen einsetzen zu können. Das invertierte Pendel bietet, obwohl es mechanisch sehr einfach aufgebaut und leicht zu verstehen ist, diverse Herausforderungen:

1. Das System „Pendel“ ist stark nichtlinear. Das dynamische Verhalten des Pendels ist abhängig von der Stellung des Pendelarms. Zur Seite ausgestreckt wirkt die Gewichtskraft auf ihn völlig anders als in seiner senkrechten Position.

2. Das Pendel ist in gewissen Positionen nicht steuerbar. In dem Moment, wenn der Pendelarm in der waagerechten Position ist, kann durch die Bewegung des Schlittens kein Effekt erzielt werden.

3. Das Pendel ist chaotisch. Ausgehend z.B. von der aufrechten Position kann nicht vorhergesagt werden, in welche Richtung das Pendel herunterfallen wird.

Das Video oben zeigt ältere Aufschwing- und Balancierergebnisse am einfachen und doppelten inversen Pendel. Das Video unten zeigt ein neueres Simulationsergebnis für die Regelung des einfach inversen Pendels.