1、兩輪自平衡電動(dòng)車作為一種代步工具，構(gòu)思源自于倒立擺，系統(tǒng)本身是一個(gè)不穩(wěn)定體，需要施加控制方法使其保持動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。姿態(tài)檢測(cè)、平衡控制算法、電機(jī)驅(qū)動(dòng)共同完成了平衡車的控制任務(wù)，姿態(tài)檢測(cè)為控制系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)反饋信息，平衡控制算法根據(jù)實(shí)時(shí)反饋信息輸出驅(qū)動(dòng)指令控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)保持車體平衡。穩(wěn)定、準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)性能好的姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)及平衡控制算法是兩輪自平衡車控制系統(tǒng)研究的核心內(nèi)容，是兩輪自平衡車能夠安全可靠運(yùn)行的保障。
　　本文在總結(jié)和歸納國(guó)內(nèi)外兩輪自平

2、衡車的研究現(xiàn)狀后，從姿態(tài)檢測(cè)模塊、處理器模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)兩輪自平衡車進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究。選用運(yùn)動(dòng)傳感器MPU9150完成姿態(tài)檢測(cè)與采集，主控制器采用的是stm32系列微處理器，選用250w、24v的直流無(wú)刷電機(jī)作為動(dòng)力，設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，組裝兩輪自平衡電動(dòng)車模型。編寫姿態(tài)數(shù)據(jù)處理程序、無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序、平衡控制程序，通過(guò)分析兩輪車樣機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的可行性。
　　本文針對(duì)兩輪自平衡車的實(shí)物模型，運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法及拉格

3、朗日方程法對(duì)平衡車進(jìn)行模型建立。得到平衡車的模型方程，并以此模型設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)控制算法，通過(guò)MATLAB仿真分析控制效果，得到理論分析結(jié)果。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，姿態(tài)檢測(cè)是平衡車整個(gè)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為了得到穩(wěn)定可靠的的車體姿態(tài)信息，采用互補(bǔ)濾波對(duì)陀螺儀和加速度兩者所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理，設(shè)計(jì)了一種基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，使平衡車在單一傳感器失效的情況下能夠繼續(xù)正常運(yùn)行，具備一定的容錯(cuò)性。在運(yùn)動(dòng)控制策略方面，從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)