机械工程学报

作者：庄未, 苏晓, 赵逸舟, 张瑞欣

单位：桂林电子科技大学机电工程学院 桂林 541004

关键词：无人驾驶自行车,车把前倾角,动力学建模,90°圆周运动；

基金：国家自然科学基金（51765011，51865005）和广西自然科学基金（2018JJA160115，2018JJA160116）资助项目。

系统的机械结构参数对其性能具有重要的影响。针对一种无机械平衡调节器的无人驾驶自行车，研究不同的车把前倾角对其90°圆周平衡运动的影响问题。给出基于査普雷金（Chaplygin）方程的系统欠驱动力学模型，结合部分反馈线性化的控制方法设计圆周90°运动的平衡控制器，分别设定车把前倾角的角度为0°、8°、16°、24°，对自行车90°圆周运动进行数值仿真和物理样机试验。结果表明，在一定范围内增大车把前倾角，有利于减小无人驾驶自行车的横滚角、横滚角速度及前轮驱动力矩，但会使其前车轮转速增大。研究结果可为无人驾驶自行车的结构优化提供理论参考。

来源：2021年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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