劉霆臺灣大學：機械工程學研究所楊斌Yang, BeanBeanYang2007-11-282018-06-282007-11-282018-06-282004http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/61339本研究探討二輪車之動態穩定性，首先整理過去對於各類型二輪車穩定性之研究，以Lagrange能量法建立二輪車之運動方程式，並發展適用於一般常見的二輪車穩定性之研究方法。其次以定性方法研究二輪車在其常用行駛速度域可能產生之不穩定模態，並分析探討各不穩定模態之物理意義。再以定量方法調整車輛之各個設計參數，針對各種不同的二輪車，比較其動態特性，觀察不穩定模態之變化趨勢。最後，提出一最佳化方法及穩定性指標，求得較穩定之參數設定。依照本文之研究方法，可使二輪車在設計時，即能提早評估其行駛之穩定性。The study deals with the stability of two-wheeled vehicles. Firstly, the studies of two-wheeled vehicles in the past have been reviewed and organized. The Lagrange equation of motion is used to set up the dynamic equations of motion of two-wheeled vehicles. Then, a method of investigating the stability of two-wheeled vehicles is developed for all general two-wheeled models. Secondly, a quantitative analysis is applied to the various instability modes of a two-wheeled vehicle, and also, a qualitative analysis is used to find the relationship between the adjustments of design parameters of a two-wheeled vehicle and the instability modes. Finally, an optimum method, combining both weave mode and wobble mode, is purposed to pursuit a better parameter setting for stability of a two-wheeled vehicle. Following the method of this study, the stability of two-wheeled vehicles can be improved in the early stage of design.誌謝 一 中文摘要 二 英文摘要 三 目錄 四 圖目錄 七 表目錄 九 符號說明 一０ 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 文獻回顧 3 1-3 研究動機與目的 5 1-4 研究方法與步驟 6 第二章 理論基礎 8 2-1 騎士-車輛系統之模型 8 2-1-1 模型建立 8 2-1-2 設定坐標系 10 2-1-3 坐標轉換矩陣 10 2-1-4 模型之基本假設 12 2-2 騎士-車輛系統之運動方程式 13 2-2-1 Lagrange運動方程式 13 2-2-2 輪胎所受之力與力矩 19 2-2-3 輪胎受力之數學表示式 21 2-2-4 運動方程式 24 2-2-5 運動方程式之線性化 27 2-3 騎士-車輛系統之穩定性 29 2-3-1 方程式之特徵值 29 2-3-2 系統之穩定性與特徵值 30 2-4 小結 31 第三章 二輪車穩定性分析 32 3-1 二輪車之不穩定現象 32 3-1-1 三種不穩定的模態 32 3-1-2 行駛速度與不穩定模態 35 3-2 二輪車之穩定性分析 37 3-2-1 Sharp1970之理論 37 3-2-2 游凱程之分析方法 39 3-2-3 本文之研究方法 41 3-3 各模型之穩定性分析 43 3-3-1 不同類型的二輪車模型 43 3-3-2 電動機車之穩定性分析 46 3-3-3 電動自行車之穩定性分析 48 3-3-4 自行車之穩定性分析 50 3-3-5 滑板車之穩定性分析 52 3-3-6 後躺車之穩定性分析 54 3-3-7 折疊自行車之穩定性分析 56 3-3-8 雙人協力車之穩定性分析 57 3-3-9 各模型之穩定性分析比較 58 第四章 二輪車穩定性改善 60 4-1 二輪車穩定性之設計參數分析方法 60 4-2 各模型穩定性之設計參數分析 62 4-2-1 電動機車之設計參數分析 62 4-2-2 電動自行車之設計參數分析 70 4-2-3 自行車之設計參數分析 76 4-2-4 滑板車之設計參數分析 81 4-2-5 各模型之綜合比較 87 4-3 二輪車穩定性之最佳化 88 4-3-1 電動機車穩定性之最佳化 90 4-3-2 電動自行車穩定性之最佳化 92 第五章 結論 94 5-1 結論 94 5-2 未來研究方向 95 參考文獻 96 附錄 98991091 bytesapplication/pdfen-USLagrange方程式最佳化穩定性二輪車optimum methodstabilitytwo-wheeled vehiclethesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/61339/1/ntu-93-R91522626-1.pdf