本文主要是探討平行二輪車在以輸出為回授之控制下的非線性動態。其中討論兩種情 形,一種假設輪胎沒有滑差,即純滾動,另一種假設滑差很小。前人對此課題的研究 主要著眼在線性分析,並皆假設輪胎沒有滑差。因此本文目的為對有無滑差兩種情形 的平行二輪車系統做非線性分析,並比較兩者之結果以檢查“輪胎沒有滑差”的假設 是否適當。 本文採用的分析方法為近年來在非線性領域所發展的一個新理論,稱為分歧理論。這 個理論主要用來分析一個有參數的系統在參數變化下之非線性行為。本文中的參數即 為回授增益。而分歧理論中的兩個重要定理,中央流型定理與標準化定理,也將用來 簡化分析。我們首先將對這個系統做線性分析以得到初步結果,再以中心流型定理將 系統降到低階,接著以標準化定理將不重要的非線性項去掉。最後分析簡化後的系統 ,以取代分析原先較複雜的系統。 由分析結果發現,在兩種情形中,平行二輪車的系統均有雙重零根的分歧現象,但是 它們的分歧集合並不同。雖然兩者皆有異鞍點連線軌跡,但只有第二種情形有極限循 環軌跡。本文也得到使平行二輪車穩定所需的回授增益區域,發現必需較大的負回授 增益才能確保平行二輪車穩定。而且回授增益愈大則系統的穩定區域也愈大。最後, 比較兩種情形的結果,我們發現輪胎效應對平行二輪車的動態非常重要。
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