为了对系统进行分析、设计、预测和控制等,建立系统模型是十分必要的。随着当今工业和科学技术的飞速发展,系统建模的研究也经历了由线性到非线性,由简单到复杂的过程。对于复杂的非线性系统而言,为其建立精确的数学模型是很困难的。粗糙集理论可以处理不精确、不确定与不完全的数据,利用粗糙集算法可以从数据中提取规则。因为粗糙集决策信息表的属性和系统的输入输出变量存在着一一对应的关系,所以决策信息表可以描述动态系统,利用粗糙集算法提取反映系统特定性能的规则,由此可以为系统建立动态粗糙集模型。自行车是一个复杂的非线性系统,研究其平衡与否对自行车的无人控制是有意义的。本文通过为自行车建立粗糙集模型,进行其平衡问题的研究。另外,通过对自行车建模问题的研究,为复杂非线性系统建模做点试探。本文通过对动力学定性模型进行分析,确定影响自行车平衡的状态变量。分析了这些变量与粗糙集决策表条件属性和决策属性之间的对应关系以及可行性,论述了粗糙集模型结构以及模型规则集的提取方法。为了得到反映自行车状态变量的决策信息表,设计出了反映状态变量的软硬件系统,其中包括速度检测、把位检测、车体倾斜度检测、串口通信单元、人机接口单元等。完成了系统的数据采集、规则提取、模型建立以及校验等。实验结果表明粗糙集的建模方法是可行的,该模型能够预测自行车的平衡状态,为自行车的智能控制提供依据。