A diferencia de los coches sin conductor y otros vehículos de motocicleta de tres y cuatro ruedas, las motocicletas de dos ruedas sin conductor tienen el problema de mantener el equilibrio. En este artículo, proponemos el diseño de un controlador de velocidad angular para el marco SGCMG para realizar el control de equilibrio de la motocicleta en condiciones de trabajo estáticas y dinámicas. Mientras tanto, dado que la aceleración angular de balanceo del movimiento corporal real del balanceo cruzado no se puede obtener directamente, este artículo propone un método de filtrado de Kalman basado en el modelo de dinámica no lineal de la motocicleta para obtener una señal de aceleración angular confiable. Primero, modelamos la dinámica de la motocicleta analizando los diversos tipos de momentos generados por la motocicleta equipada con el SGCMG en condiciones estáticas y dinámicas; luego, se llevó a cabo el diseño del control de velocidad angular del marco SGCMG con la retroalimentación y a través de simulaciones en MATLAB/Simulink para restaurar varios tipos de condiciones de trabajo reales para verificar que el controlador tiene buena robustez; finalmente, hemos completado la prueba del controlador utilizando el método de filtrado mencionado en el vehículo real con un sistema embebido y comparado el efecto con otros controladores, obteniendo resultados que muestran que el cuerpo es estable y equilibrado en condiciones estáticas y que la carga aplicada puede encontrar automáticamente un nuevo punto de equilibrio, lo que demuestra la efectividad del control diseñado.