单轨电车的平衡原理主要有以下几种：
基于陀螺仪的平衡原理
- 单个陀螺仪的定轴性和进动性：陀螺仪有一个高速旋转的圆盘，当圆盘高速旋转时具有定轴性，会努力维持其旋转轴的方向不变。当单轨电车出现倾斜时，陀螺仪会产生进动，即绕垂直轴旋转，进动产生的力会试图让电车回到平衡状态。比如，电车向右倾斜，陀螺仪会在垂直轴上向左旋转，以抵消倾斜的力。
- 双陀螺仪系统的相互作用：为解决电车转弯时陀螺仪的方向与电车不同步可能导致脱轨的问题，发明了双陀螺仪系统。在该系统中，两个陀螺仪被安装在列车上且圆盘以相反的方向高速旋转，并通过精密的齿轮连接。当列车进入弯道时，一侧陀螺仪产生的进动力与另一侧陀螺仪的进动力方向相反，两者相互抵消，从而允许整个系统平滑地跟随列车的转向。
基于车辆结构设计的平衡原理
- 跨座式单轨电车：车辆比路轨宽，两边包裹着路轨行驶，有点像城市轨道交通车辆。这种结构使得车辆在行驶过程中，路轨对车辆有一定的约束和支撑作用，就像有两只“手”从两边扶住车辆，帮助车辆保持平衡，不易发生侧翻等情况。
- 悬挂式单轨电车：通过特殊的悬挂装置将车辆悬挂在单轨轨道下方，车辆的重心在轨道下方，类似于钟摆的原理，具有一定的稳定性。当车辆出现晃动或倾斜时，重心会产生一个恢复力，使车辆回到平衡位置。
基于控制系统的平衡原理
- 传感器监测：单轨电车通常配备有多种传感器，如加速度传感器、倾角传感器等。这些传感器能够实时监测电车的运行状态，包括车辆的倾斜角度、加速度、速度等信息。
- 自动控制：控制系统根据传感器采集到的数据，经过计算和分析，实时调整电车的相关部件来保持平衡。例如，当传感器检测到电车有轻微倾斜时，控制系统会自动调整电机的输出力矩，使车轮的驱动力或制动力发生变化，从而纠正电车的倾斜，维持平衡。
还有一些单轨电车利用磁悬浮技术，通过磁场力使车辆悬浮在轨道上并保持一定的间隙，同时磁场力也能起到一定的平衡和稳定作用，使车辆在行驶过程中保持平衡。