臺灣博碩士論文加值系統

機車穩定性和操縱的良窳直接影響騎乘安全，本研究旨在從理論和實驗觀
點，探討騎士-機車系統運動控制。本文貢獻包含三部份，首先，本研究
運用漢米頓模式推導系統運動方程式，系統模式不僅表現機車本體運動，
而且考慮騎士姿勢變化。其次，由於傳統線性模式無法完全地表現騎士複
雜的控制行為，因此本研究分別利用可變結構控制和模糊控制表現騎士控
制行為。最後，在實際應用中，模糊控制缺少較有系統的設計方法；為了
解決此問題，本研究提出兩種方法，即基因法則及滑動模態法俾決定模糊
規則的參數。本研究執行迴轉盤上倒立棒實驗，除了能驗証理論分析的有
效性之外，亦模擬騎士-機車系統轉彎時，騎士身體側傾的動作。模擬結
果顯示穩定性和操縱性會彼此互斥，機車在高速時較不易操控，然而低速
時不易維持穩定。本研究所發展之方法均以電腦模擬和實驗驗證其有效性
。本研究可應用於機車系統設計，藉以加強操控性能和改善騎乘安全。

cover
TABLE OF CONTENTS
ABSTRACT (in Chinese)
ABSTRACT (in English)
ACKNOWLEDGEMENTS
TABLE OF CONTENTS
LIST OF TABLES
LIST OF FIGURES
NOMENCLATURE
CHAPTER1 INTRODUCTION
1.1 Background
1.2 Literature Survey
1.3 Objective andScope
CHAPTER2 SYSTEM MODEL
2.1 Introduction
2.2 Hamiltonian Formulation for Rigid Body
2.3 Rider-Motorcycle System
2.3.1 Kinematic model
2.3.2 Tire model
2.3.3 Rider conmtrol
2.4 Variational Equations of Motion
2.5 Dynamic Model in Hamiltonian Form
2.5.1 Unconstrained model
2.5.2 Constrained model
2.6 Stability Analysis
CHAPTER3 MOTION CONTROL
3.1 Introduction
3.2 Variable Structure System Control
3.3 Stabilization Control
3.4 Simulation Results in Straight Running
3.5 Fuzzy Control
3.6 Handling Control for Lane Change
3.7 Simulation Results in Lane Change
3.8 Discussion and Remark
CHAPTER4 GENETIC ALGORITHM FOR FUZZY CONTROL DESIGN
4.1 Introduction
4.2 Genetic Algorithms
4.3 Genetic Algorithms for Fuzzy Control
4.4 System Model
4.5 Simulation and Experimental Results
4.5.1 Simulation results
4.5.2 Experimental results
CHAPTER5 SLIDING MODE APPROACH TO FUZZY CONTROL DESIGN
5.1 Introduction
5.2 Fuzzy Control
5.2.1 Definitions and assumptions
5.2.2 Formulation
5.3 Differential Geometric Method
5.4 Sliding Mode Theory
5.5 Sliding Modes for Fuzzy Control
5.5.1 Optimalsliding modes
5.5.2 Parameter determination for fuzzy rules
5.5.3 Tuning algrithm
5.6 Case Study
5.6.1 System analysis
5.6.2 Simulation results
5.6.3 Experimental results
5.7 Comparison and Discussion
CHAPTER6 CONCLUSIONS
REFERENCES
APPENDIX A
APPENDIX B
Other