基于PI控制器的两轮平衡小车设计

两轮自平衡小车体积小、运动灵活的特点,是一种新型的代步工具。两轮平衡小车是一种两轮左右平衡分布,但本身是一种自然不稳定体,其数学模型具有多变量、非线性、强耦合、时变等特性,需要施加强有力的控制手段才能使其保持平衡。本文阐述自己的两轮自平衡小车软硬件设计方案,小车硬件采用陀螺仪和加速度传感器实时检测车身的重力方向的倾斜角度和车身轮轴方向上的旋转加速度,由于陀螺仪和加速度传感器数据不满足控制要求,需要使用互补滤波算法两者信号融合。文中最后通过实验验证了自平衡小车软硬件控制方案的可行性。