（彭水苗族土家族自治县职业教育中心，重庆 409600）

1 前言

1.1 研究意义

应用意义：自平衡车巧妙地运用到了其自身的重力来保持其平衡，并把这种重力用整个控制系统转换成动力，它本身的重力越大，行驶动能也会变得越大，比较环保。驾驶人员不必担心如何来使小车自身平衡，平衡小车自身就有稳定控制系统，使其平衡。使用自平衡车解决了残疾人不能骑自行车的问题。车身小巧灵活，可以作业在狭窄路段以及大转角的工作场。平衡小车的优点有很多：环保、方便、快捷、灵活，具有很广阔的应用前景。他将会成为未来的主流。

研究意义：自平衡小车车身不是完全稳定的，因此需要对电机进行控制以此来保持小车平衡的姿势，由车身整体协调机构转动电动车的平衡的控制和马达、驱动轮子、传感器、软件，微处理器是多种功能的控制，控制信号由动态方向决定，执行和行为控制是一个具有综合复杂特点的非线性系统，很难得到有效控制，控制算法比较灵活，具有挑战性，因此理论研究价值很高。

1.2 本文的研究内容

有很多种方法可以使自平衡小车平衡，而本文主要研究两种方法，其一是PID 控制算法，PID 调节器又称为PID控制器[1]，主要是获得自平衡小车的姿态信号作为电机的输出信号，同时对自平衡小车电机的运动速度进行有效控制，使得小车保持平衡状态。另一种算法是卡尔曼滤波算法，为了得到小车姿态准确稳定的信息，姿态检测算法主要通过对互补滤波融合姿态传感器(陀螺仪传感器以及加速度传感器)数据和卡尔曼滤波器和相结合计算相应平衡的参数[2]。……