機車穩定性之研究

Abstract

近年來, 台灣的機車數量日益增加, 且交通事故的發生也以機車的數量居首。一部機 車運動穩定性的優劣將影響到騎乘安全, 故對機車穩定性的研究也成為刻不容緩的問 題。 本篇論文針對機車系統建立模式, 分別從事線性與非線性分析, 機車系統的運動方程 式由拉格朗吉(Lagrange)方程式導出, 在此分析中最難處理的是輪胎特性, 本篇研究 是以 Shaki和 Pacejka兩氏的研究作為參考。 在線性分析中, 首先將運動方程式線性化, 然後藉著狀態變數的建立, 使原方程式成 為一階線性微分方程式, 如此可藉著特徵值和特徵向量界定機車的動態特性, 並且改 變設計參數以觀察傾覆 (capsize)模態、穿梭 (weave)模態和顫動(wobble)模態的變 化情形, 做為研究機車穩定性之依據。 在非線性分析中的基本理論為分歧 (bifurcation)理論, 首先將原始方程式藉著中央 流形 (center manifold)理論成為維數較少的分歧方程式, 此方程式可描述出原始方 程式在分歧點附近的穩定性行為, 然後藉著參數的變化, 可得到在穩定邊界上的分歧 圖, 如此可應用此圖形驗證線性分析結果的實用性。