贾 勇，陈晓飞

(新疆工程学院 信息工程学院，乌鲁木齐 830023)

0 引言

两轮平衡系统是一种自然稳定性差、非线性、欠驱动的系统，以两轮平衡车为例，若想维持车体的稳定性和平衡度，务必确保车身的重心和车轮的重心一直保持在同一个轴线上面[1]。在车体的平衡控制阶段，姿态传感器需要把检测所得的车体倾角信号发送到控制器当中，通过相关计算得到控制量对左右电机进行驱动的控制力矩，进而对两轮平衡车的右轮的运动速度与方向进行调节，能够让两轮平衡车车轮沿着倾斜的方向运动，进而达到让两轮平衡车恢复到直立状态的目的[2]。然而，传统的互补滤波融合算法下的检测控制借助的是传统的惯性传感器，因为惯性传感器自身具备的固有特性，导致检测过程中，传感器会被温度和噪声等因素进行干扰，使得传感器发生某种程度的偏移现象，这就会使得车体姿态检测过程很难对真实的姿态角度进行检测，所以在两轮平衡姿态的检测当中，需要借助多传感器信号的信息融合，对最佳姿态角度进行检测[3]。在得到传感器检测出的相关数据之后，传统方式是利用互补滤波算法对传感器检测的数据进行融合，然而这种算法的置信度的设置比较固定，在动态的条件下，融合效果差，融合精度低，进而导致检测效果差。

基于此提出以多传感器为基础的多传感器信息融合算法的两轮平衡姿态检测系统，即为基于卡尔曼滤波的两轮平衡姿态检测系统。……