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双轮自平衡小车的设计与实现EDN博客：狂人旭电子技术交流群：162746075分享电子设计资源，尊重笔者的劳动成果，禁止商业用途！背景和发展现状自平衡技术的1便捷生活智能创造智慧城市工业4.0背景双轮仿生机器人自平衡代步车发展现状为传统产业注入新鲜技术活力全资收购Segway自平衡技术日渐成熟应用领域自平衡技术的2应用领域高频摇振机危险品运输智能轮椅•提高造纸效率•降低传统工艺成本123工业和运输•较好的安全性•坡道运输稳定•良好的地形适应能力•良好的用户体验•残障人士人身安全保障设计实现自平衡小车的3设计实现自平衡原理硬件设计软件设计123设计实现自平衡原理硬件设计软件设计控制车模平衡的直观经验来自于人们日常生活经验。这需要两个条件：托着木棒的手掌可以移动；眼睛可以观察到木棒的倾斜角度和倾斜趋势（角速度）。实际上就是控制中的负反馈机制。自平衡原理并不陌生设计实现自平衡原理硬件设计软件设计车模有两个轮子着地，车体只会在轮子滚动的方向上发生倾斜。控制轮子转动，抵消在一个维度上倾斜的趋势便可以保持车体平衡了。平衡的建立与保持设计实现自平衡原理硬件设计软件设计设计采用姿态传感器采集车体的倾角信息，利用旋转编码器测量小车电机转速，配合蓝牙通信在主控单元STM32的控制下，输出脉宽调制波至电机驱动，控制电机运动状态，实现小车的平衡、运动、转向。硬件设计设计实现自平衡原理硬件设计软件设计互补滤波通过陀螺仪得到角速度信息，积分得到角度，定时对加速度采样得到角度进行均值处理，以此来校正陀螺仪得到的角度。设计实现自平衡原理硬件设计软件设计增量式PIDPID控制分为直立环（PD）控制与速度环（PI）控制。直立环输出=比例系数P*倾角误差+微分系数D*角速度速度环输出=比例系数P*速度误差+积分系数I*速度误差累积总结与展望•设计目标基本完成，实现了小车的自平衡、运动、转向等功能。•本设计是自平衡控制的良好验证平台，在自平衡技术与现代工业和城市生活结合的今天，相信在未来的社会发展中它能更好的服务于人们。4小点有码也无所谓THANKS