طراحی، مدلسازی و ساخت خودروهای دوچرخ در سالهای اخیر بسیار مورد توجه محققان بوده است. مهمترین پارامتر در طراحی این خودروها، تحلیل پایداری و طراحی کنترلر جهت اعمال سیگنال کنترلی مناسب برای حفظ تعادل خودرو می باشد. از معروف ترین مدل های ساخته شده-ی این نوع خودرو، مدل سگوِی است که تحقیقات زیادی در مورد این مکانیزم انجام پذیرفته است. در این تحقیق، از یک مدل خودروی دوچرخ شامل دوچرخ، یک پایه، یک مکانیزم دیفرانسیل و یک بازو به همراه صندلی (که نمایانگر موقعیت سرنشین هستند)، با قابلیت تبدیل به یک خودروی صنعتی استفاده خواهد شد. ضرورت انجام تحقیق، لزوم روی آوردن به چنین خودروهایی درآینده ی نزدیک به دلیل داشتن قابلیت های عدم آلودگی محیط زیست، کاهش ترافیک و عدم نیاز به استفاده از سوخت های فسیلی می باشد. در این پژوهش، ابتدا مروری بر کارهای انجام شده در این مورد انجام می گیرد؛ سپس مدل مناسب برای خودروی مورد نظر پیشنهاد می گردد و بر مبنای این مدل، معادلات دینامیکی خودرو به دست می آید. در مرحله بعد، با استفاده از روش انتگرال توسعه یافته، تابع لیاپانوف مناسب برای سیستم غیرخطی مورد مطالعه به دست می آید و سپس، سیگنال کنترلی بر مبنای تابع لیاپانوف سیستم حاصل می شود. از آنجایی که سیگنال کنترلی ارائه شده دارای عبارات ناپیوسته است، لذا، شرایط حل فیلیپاف برای بررسی هموار بودن رفتار سیستم در هنگام برخورد با صفحات ناپیوستگی مورد تحلیل قرار می گیرد. همچنین، با استفاده از روش خطی سازی فیدبک، به کنترل مدل موردنظر پرداخته می شود و نتایج حاصل از اعمال روش خطی سازی فیدبک و روش انتگرال توسعه یافته مقایسه می گردد. در آخر، برای نشان دادن اعتبار تحلیل های تئوری صورت پذیرفته، عمل شبیه سازی در نرم-افزار متلب انجام می شود و نتایج حاصل از اعمال قوانین کنترلی حاصل شده بر مدل موردنظر در مسیرهای مستقیم و ناهموار مختلف نشان داده می شود.