兩輪自平衡演算法
1. 如何通過一個陀螺儀感測器配合PID演算法實現兩輪車的平衡
陀螺儀的作用
兩輪自平衡機器人控制系統除了需要實時的傾角信號，還要用到角速度以給出控制量。理論上可以對加速度計測得的傾角求導得到角速度，但實際上這樣求得的結果遠遠低於陀螺儀測量的精度，陀螺儀具有動態性能好的優點。
（1）陀螺儀的直接輸出值是相對靈敏軸的角速率，角速率對時間積分即可得到圍繞靈敏軸旋轉過的角度值。由於系統採用微控制器循環采樣程序獲得陀螺儀角速率信息，即每隔一段很短的時間采樣一次，所以採用累加的方法實現積分的功能來計算角度值。
（2）陀螺儀是用來測量角速度信號的，通過對角速度積分，能得到角度值。但由於溫度變化、摩擦力、不穩定力矩等因素，陀螺儀會產生漂移誤差。而無論多麼小的常值漂移通過積分都會得到無限大的角度誤差。因而不能單獨使用陀螺儀作為自平衡小車的角度感測器。
2.傾角感測器的作用
（1）傾角感測器中加速度計可能測量動態和靜態線性加速度。靜態加速度的一個典型例子就是重力加速度，用加速度計數直接測量物體靜態重力加速度可以確定傾斜角度。
加速度感測器靜止時，加速感測器僅僅輸出作用在加速度靈敏軸上的重力加速度值，即重力加速度的分量值。根據各軸上的重力加速度的分量值可以算出物體垂直和水平方向上的傾斜角度。
（2）加速度計動態響應慢，不適應跟蹤動態角度運動；如果期望快速地響應，又會引起較大的雜訊。再加上其測量范圍的限制，使得單獨應用加速度計檢測車體傾角並不合適，需要與其它感測器共同使用。
3.原理
其運作原理主要是建立在一種被稱為「動態穩定」（Dynamic Stabilization）的基本原理上，利用車體內部的陀螺儀和加速度感測器，來檢測車體姿態的變化，並利用伺服控制系統，精確地驅動電機進行相應的調整，以保持系統的平衡。
2. 平衡車的工作原理是什麼
電動平衡車的原理主要是建立在一種被稱為「動態穩定」（Dynamic Stabilization）的基本原理上，也就是車輛本身的自動平衡能力。以內置的精密固態陀螺儀（Solid-State Gyroscopes）來判斷車身所處的姿勢狀態，透過精密且高速的中央微處理器計算出適當的指令後，驅動馬達來做到平衡的效果。假設我們以站在車上的駕駛人與車輛的總體重心縱軸作為參考線。當這條軸往前傾斜時，智能平衡車車身內的內置電動馬達會產生往前的力量，一方面平衡人與車往前傾倒的扭矩，一方面產生讓車輛前進的加速度，相反的，當陀螺儀發現駕駛人的重心往後傾時，也會產生向後的力量達到平衡效果。因此，駕駛人只要改變自己身體的角度往前或往後傾，智能平衡車就會根據傾斜的方向前進或後退，而速度則與駕駛人身體傾斜的程度呈正比。
原則上，只要電動平衡車有正確打開電源且能保持足夠運作的電力，車上的人就不用擔心有傾倒跌落的可能，這與一般需要靠駕駛人自己進行平衡的滑板車等交通工具大大不同。市場前景：即使自平衡電動車價格不菲，但在中國這個超級消費大國，仍然有著不錯的前景。首先來說自平衡電動車開始較廣泛的被用來商用和警用，起到了非常不錯的效果，最為突出的就是在2011年兩會期間巡邏警察配備的自平衡電動車，他們瀟灑的表現，儼然成了兩會期間一道亮麗的風景，贏來大批的圍觀群眾。 其次自平衡電動車在中國的民用銷量也是很不錯的，很多人對它的特性所著迷，這其中就就包括很多的明星群體。總體來說自平衡電動車在中國的市場還是比較樂觀的，隨著民眾生活水平的提高，自平衡電動車的銷量一定會出現成倍的增加，這都是完全可能的。
