La inestabilidad estática inherente de las bicicletas plantea riesgos significativos para la seguridad, lo que impulsa la investigación en sistemas de estabilización activa dentro del campo más amplio del control de vehículos autónomos. Este estudio propone un sistema de Giroscopio de Momento de Control de Velocidad Variable (VSCMG) para la estabilización de la actitud de la bicicleta, con el objetivo de mejorar la seguridad del ciclista y la resistencia del sistema al abordar el alto consumo de energía de los sistemas tradicionales de CMG de un solo gimbal (SGCMG). Se desarrolló un modelo de equilibrio de un solo eje, empleando un controlador proporcional-derivativo (PD) para calcular la demanda total de torque, combinado con optimización basada en mínimos cuadrados y un algoritmo de alineación del centro de masa para lograr un control estable. Se realizó una validación experimental en un sistema de equilibrio simplificado de un solo eje, diseñado como un modelo abstracto de bicicleta para fines de verificación, equipado con dos unidades VSCMG. Este sistema demostró la rápida estabilización de una inclinación de 15.5 grados a casi 0 grados, con un consumo de energía en estado estable significativamente reducido en comparación con los sistemas SGCMG, y una mitigación efectiva de las perturbaciones externas a 4000 RPM, aunque las oscilaciones aumentaron a 1500 RPM. El sistema VSCMG logra un equilibrio entre estabilidad y eficiencia energética mediante el ajuste dinámico de la velocidad del volante de inercia, y la investigación futura puede mejorar las capacidades de rechazo de perturbaciones al variar la velocidad, ofreciendo un enfoque viable para bicicletas autónomas de larga duración.