The experimental multi-arm pendulum on a cart: A benchmark system for chaos, learning, and control
Notice bibliographique
Résumé
The single, double, and triple pendulum has served as an illustrative experimental benchmark system for scientists to study dynamical behavior for more than four centuries. The pendulum system exhibits a wide range of interesting behaviors, from simple harmonic motion in the single pendulum to chaotic dynamics in multi-arm pendulums. Under forcing, even the single pendulum may exhibit chaos, providing a simple example of a damped-driven system. All multi-armed pendulums are characterized by the existence of index-one saddle points, which mediate the transport of trajectories in the system, providing a simple mechanical analog of various complex transport phenomena, from biolocomotion to transport within the solar system. Further, pendulum systems have long been used to design and test both linear and nonlinear control strategies, with the addition of more arms making the problem more challenging. In this work, we provide extensive designs for the construction and operation of a high-performance, multi-link pendulum on a cart system. Although many experimental setups have been built to study the behavior of pendulum systems, such an extensive documentation on the design, construction, and operation is missing from the literature. The resulting experimental system is highly flexible, enabling a wide range of benchmark problems in dynamical systems modeling, system identification and learning, and control. To promote reproducible research, we have made our entire system open-source, including 3D CAD drawings, basic tutorial code, and data. Moreover, we discuss the possibility of extending our system capability to be operated remotely, enabling researchers all around the world to use it, thus increasing access.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».