Einzelrad mit Schwungrad + Balanciermasse — iLQR-Trajektorienfolge (MPC)

Rollende Scheibe mit Trägerkörper (Pendellast) auf der Radachse. Statt zweier Reaktionsräder: Ein graues STELLRAD (Achse quer, ⊥ e3) schwenkt eine grüne BALANCIERMASSE quer zur Fahrtrichtung — ihr Schwerkraftmoment stellt den Sturz θ → Lenken, ohne Drehimpulsspeicher (keine Desaturierung nötig). Per Button „Masse" lässt sich dieser Kanal LIVE stilllegen (m_B→0, τ₁→0) — das Rad balanciert dann per Trackstand/Gegenlenken über Antrieb und Schwungrad. Das rote SCHWUNGRAD (Mastachse, „Gier") stellt den Kurs ψ. Vortrieb über inneres Momentenpaar Rad↔Träger. Ein iLQR-Regler (Receding-Horizon-MPC, 1.8 s Vorschau, FD-Jacobians) fährt das Rad entlang der gestrichelten Referenzbahn. Rot: MPC-Prädiktion, Gelb: Ist-Spur. 6-DOF (θ,ψ,φ,χ,σ₁,σ₂), u=(τ_A,τ₁,τ₂)

t = 0.00 s θ (Sturz) = 0.0° v = 0.00 m/s ψ (Kurs) = 0.0° χ (Träger) = 0° e_pos = 0.0 cm τ = [0.0, 0.0, 0.0] N·m σ₁ (Masse) = 0° | σ̇₂ = 0.0 rad/s MPC: – ms | – It. Kosten = – E = 0.000 J ΔE = 0.000 %