Warum können wir Fahrrad fahren

Summary, in English

Beim Fahrradfahren arbeitet der Mensch als Regler. Das wird beim Balancieren des Fahrrades besonders offensichtlich, denn das Fahrrad ist instabil. In diesem Beitrag wird untersucht, unter welchen Bedingungen es möglich ist, das Fahrrad mit einem so einfachen Reglergesetz zu balancieren, dass Menschen dieses Reglergesetz ohne Mühe realisieren können. Dabei wird nicht nur die jedem Radfahrer bekannte Lösung nachvollzogen, sondern auch untersucht, wie sich das Stabilisierungsproblem ändert, wenn nicht mit dem Vorderrad, sondern mit dem Hinterrad gelenkt wird, wie es für Liegeräder als zweckmäßig betrachtet wird. Es wird gezeigt, dass derartige Räder nicht mit der für die Vorderradlenkung bekannten proportionalen Regelung stabilisiert werden können und deshalb nicht praktisch einsetzbar sind.



When cycling, a man acts as a controller. This is obvious if the balancing of a bike is considered, because the bike is unstable. This paper investigates under what conditions a bike can be stabilised by a simple feedback that can be easily applied by a human being on the bike. The well known solution of cycling is re-investigated and, moreover, it is shown how the stabilisation problem changes if the bicycle is steered by the back wheel rather than the front wheel. Back wheel steering has been considered for recumbent bicycle. However, this paper shows that such bikes cannot be stabilised by a simple feedback and, hence, they are not useful in practice.

• Author: Karl Johan Åström; J. Lunze
• Department/s: Department of Automatic Control
• Publishing year: 2001
• Language: English
• Pages: 427-435
• Publication/Series: Automatisierungstechnik
• Volume: 49
• Issue: 10
• Links: http://dx.doi.org/10.1524/auto.2001.49.10.427
• Document type: Journal article
• Publisher: Oldenbourg Wissenschaftsverlag
• Topic: Control Engineering
• Status: Published
• ISBN/ISSN/Other: ISSN: 0178-2312