两轮自平衡小车控制系统设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义

研究目的：完成一款可以实现自我平衡的两轮小车，以单片机msp430为控制核心,配合mpu60506轴传感器，及时准确的检测小车的位姿和状态，并辅之算法控制电机调节以实现小车的平衡，前进、后退。

研究意义：两轮自平衡车属于同轴平行布置结构，相似于倒立摆系统，其重心位置在两轮轴上方。

其对于地形的变化有着很强的适应能力且具有良好的运动性能。

2. 国内外研究现状分析

自1987年起，日本电器通讯大学的kazuo yamafuji教授就在研究中采用了行走平衡控制技术，因实用性不乐观且局限于科技的发展，该技术并不受到普遍关注和认可。

直到2001年12月，第一辆自主平衡车segway的诞生使这项平衡控制技术受到机器人研究者的关注和研究。

近几年来，电子技术的不断发展与进步，自平衡机器人的研究也成了目前科学研究领域的一个热点。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：（1）结合国内外相关资料就自平衡小车的研究现状、存在的问题，提出合理的研究方案，并建立模型。

（2）利用protues软件绘制电路图，并基于单片机进行系统开发。

研究计划： 1~3周 前期知识储备，查阅相关资料，完成开题报告和文献综述。

4. 研究创新点

方案特点：以MSP4030单片机作为核心处理器，采用MPU6050芯片来检测角度角加速度，以卡尔曼滤波和互补滤波算法处理数据，通过比例积分微分调节小车的电机以稳定小车的平衡。