两轮自平衡车的研究

两轮自平衡车是一个高度不稳定两轮机器人,是一种特殊轮式移动车,其动力学系统具有多变量、非线性、强耦合、参数不确定性等特性,是研究各种控制方法的一个理想平台。其工作原理是系统以姿态传感器(陀螺仪、加速度计)来监测车身所处的俯仰状态和状态变化率,高速中央处理器ATmega16用PID算法运用卡尔曼滤波得出的更优倾角近似值,求出驱动电机的占空比PWM,驱动电动机产生前进或后退的加速度来达到车体前后平衡的效果。本文选用适当的控制器、执行电机和传感器,设计出两轮自平衡车的驱动电路,实现了两轮车的硬件控制系统。