自行车运动建模与稳定性分析.docx

摘要:自行车是日常生活的交通娱乐工具，但其稳定性的研究至今仍未阐述清楚，所以我们将进一步研究自行车的稳定性与其自身构造、运动速度以及人对自行车的调控作用的关系。本论文将自行车和骑车人看成多刚体系统并分析自行车运动的稳定性。在构建力学模型的时候，我们不仅考虑动力学方程，还引入了人的调控反应，来分析稳定性条件。然后，引入实际参数，运用MATLAB软件对方程进行求解，并把结果进行画图分析，以此对自行车稳定性作给出更加直观的结论。我们发现，对不同的车速，自行车控制系数要满足一定的条件，才能使自行车保持稳定。即车手需要根据人车系统的状态去调整系数的大小，做出相应的反馈调节，才能保证人和自行车在发生微小扰动时，保持运动的稳定性。

关键词：自行车；刚体；稳定性；MATLAB

目录

摘要

Abstract

1.前言-1

1.1研究背景-1

1.2本论文的主要工作-1

2.理论基础-3

2.1.建模分析-3

2.1.1运动模型的建立-3

2.1.2运动学分析-5

2.1.3动力学方程-8

3.自行车运动稳定性分析-16

3.1稳定性分析-16

3.2典型例子-17

4.总结-19

参考文献-20

附录-21

致谢-24