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隨著市場(chǎng)上兩輪自平衡車的大量涌現(xiàn)，雖然兩輪平衡車這種新奇的工具能否作為載人交通工具還有待商榷，但這種兩輪共軸、獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，重心位于車身上方，通過電機(jī)運(yùn)動(dòng)來保持平衡的特殊結(jié)構(gòu)，其獨(dú)特的控制特性仍吸引著更多的人們?nèi)チ私狻W(xué)習(xí)。
本設(shè)計(jì)利用STM32f407單片機(jī)作為核心控制器，通過接收各傳感器的信息，獲得車身的狀態(tài)，并以此計(jì)算出控制量來驅(qū)動(dòng)車輪運(yùn)動(dòng)，從而使車能保持平衡并按要求實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等運(yùn)動(dòng)。從控制角度來看，將車體作為控制對(duì)象，輸入量為兩個(gè)電機(jī)的電壓值，即PWM值。車體的控制任務(wù)可分解成三個(gè)基本任務(wù)：①控制車體平衡：通過控制兩個(gè)電機(jī)正反向運(yùn)動(dòng)來保持車體直立；②控制車體水平方向速度：通過調(diào)節(jié)車體傾斜角，即可實(shí)現(xiàn)車體的水平運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，最終仍是通過控制兩個(gè)電機(jī)正反向運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)；③控制車體的方向：通過控制兩個(gè)電機(jī)間的速度差，即可實(shí)現(xiàn)車體的轉(zhuǎn)向。
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