最近做了个九轴的传感器，利用之前博文的卡尔曼算法得出了传感器的三轴的姿态角。想利用这个传感器来做自平衡智能车和四轴飞行器，这篇博文主要讲诉两轮自平衡车的制作，由于两轮自平衡车的详细内容之前讲过了，这里就主要讲控制算法，涉及两轮平衡车的角度平衡控制以及速度控制。
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https://www.embbnux.com/2015/06/16/avr_self_balancing_car_controller/
一、 新的两轮平衡智能车
这里先展示一下我的新车，变成大轮的了，哈哈：
二、平衡控制算法
在用到平衡控制算法之前需要你能获得平衡车的姿态角，可以用加速度计和陀螺仪进行传感器融合得到，这里我用我的九轴传感器利用卡尔曼算法来得到三轴姿态角。
平衡控制框图：
其中平衡角为人工设定，可以实验测得车子的平衡角，比如0度，通过pid运算控制电机的运动，进而控制整车的角度。
三 速度控制算法
刚才的平衡控制只能控制车子不倒，还不能控制车子的速度，所以现象是车子会前后运动，但是不倒。这里也可以发现车子的速度其实是由车子的倾角决定的，车子角度向前倾，车子就往前跑，来保证不倒。所以我们控制速度只要控制车子的角度就可以了。为了做反馈控制，这里还需要知道车子的速度，所以需要个编码器或者码盘来测车子的速度，这里我直接用一个512线的码盘来得到电机的速度。
所以结合刚才的角度控制，现在的控制框图如下：
设定速度为认为输入，比如设定速度0，则小车子在平衡角的位置静止，输入－5则车子往后走。
所以设定好平衡角和输入速度0则小车子就能稳定的站住了。
这里我只用了pid控制，其实还有很多的控制算法，比如模糊控制等，欢迎探讨。比较重要的是两个控制环的pid参数要调好，不然还是不稳定的。先调试平衡控制的pid，调好再调速度控制的pid.