1. 研究目的与意义
背景：随着我国的城市化进程的加快和人们生活水平的提高，越来越多的人涌进大城市，与此同时，汽车的数量也水涨船高，城市的交通状况越来越差。平时上班堵，放假出门更堵，过年回家就更是让人堵到崩溃。而且，汽车数量的增加，不仅仅只是交通拥堵这么简单，城市空气的恶化，以及大家熟知的雾霾，都与汽车数量的剧增有密不可分的关系。但好的是，随着人们的环保意识增强，以及电力汽车的优点越来越迎合人们的需求，电力汽车，电动车的数量开始与日俱增。
目的：科学家们经过潜心的研究，终于开发出新款两轮电动车--平衡车。平衡车与传统电动车相比有体积更小，更灵活的特点，是现代人用来作为代步工具，休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物。电动车采用蓄电池，没有尾气排放，绿色环保，并可以反复充电使用，而且噪声低，效率高。大大方便人们的出行，在工厂，卖场等大型公共场所，它是最理想的交通工具。
意义：随着人们生活水平的提高，对越来越健康的生活方式的追求也会越来越迫切。不仅仅是平衡车，其他的绿色环保的交通工具也会随着科学技术的发展涌现出来。但平衡车的应用，是人们对提高目前工作效率而做的努力，也体现了人们的环保态度和对越来越绿色的生活方式的追求。2. 研究内容和预期目标
研究内容：
1、多轴加速度传感器实时采集x-y轴加速度，实现数模转换。把传感器采集到的模拟数据通过a/d转换成数字信号，用于stm32分析。
2、系统以stm32位主控器，实现对模数转换芯片的控制欲读取时序。
3. 研究的方法与步骤
1.平衡车硬件电路主要用微控制器，测量模块，直流电机驱动模块，usb模块，以及电源部分搭建而成。其中，测量模块包括传感器mpu-6050，光栅编码器两部分，mpu-6050用于测量车体的倾角，同时也能完成加速度的测量。安装在左右两个车轮上的增量型光栅码盘经光栅编码器处理后，分别输出两路ab信号，经单片机处理后，输出ab两路的相脉冲信号。经单片机处理后得到两个车轮的转速以及方向。usb用于和上位机端的连接，控制小车的运动。
2.stm32完成传感器的mpu-6050输出的加速度信号和陀螺仪信号的采集；对加速度和陀螺仪的信号进行融合，计算出车体的实时倾角。利用车轮上的光栅编码器输出的信号，得到小车的实时速度和运动方向信息。利用数字pid算法输出电机控制信号，实现对小车的姿态调整。
3.采用卡尔曼数据融合算法，补偿及速度的动态误差以及陀螺仪的漂移误差，使车体的倾角控制更加准确。
4. 参考文献
[1]原群盛，钱松荣，基于stm32的动态监测系统设计[j].液晶显示，2016,31(7):680-685.
[2]郑争兵.基于fpga的图像点阵液晶显示系统的设计与实现[j].液晶与显示,2013,28(3):403-407.
[3]李宝刚，马登武.fpga在多路数据采集系统中的应用于研究[j]计算及测量与控制，2012,20(4):1138-1140.
5. 计划与进度安排
1.2022/02/18-2022/02/25 查阅论文资料
2.2022/02/26-2022/03/05 撰写开题报告
3.2022/03/06-2022/03/20 方案设计与外文翻译
