两轮平衡代步车的设计原理

两轮平衡代步车的设计原理

原理：车身的平衡用到了名为倒立摆的工控理论，上面提到的5轴姿态传感器被固定在车身的平面上，传感器的数据通过不同滤波器（最普遍的3种是互补滤波器，卡尔曼滤波器和延展卡尔曼滤波器）的处理输出相对稳定的姿态信号（车身纵向的倾角），控制器拿这些处理后的信号做PID运算得到轮子的方向和理论角速度，指挥电机转动来以最快最稳的速度恢复平衡。前进后退便是人在推拉控制杆的同时直接改变了车子的姿态，车体要恢复平衡即会向所推方向移动。转向，杆子与电位器相连，纵向拨动的话会引起电位器模拟值的变化，由控制器读取到这个变化，再指挥电机驱动，调整两个轮子的速度或方向实现转向。