两轮自平衡小车全程动态滑模控制器设计，张辉，，两轮自平衡小车是一种具有多变量、非线性、强耦合、参数不确定等特性的动力学系统。为了获得较好的控制效果，本文提出了一种结合

几篇关于两轮自平衡小车的制作的论文，供大家共同学习参考

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BALANCE-ISO 喵呜实验室ISO两轮自平衡小车 项目网站：

平衡小车资料，包含了设计原理，还有完整的程序，作为大家的参考

完整的自平衡小车代码，已经亲自试验过，可直接烧录运行，

硬件选择与方案设计: 胶枪、电转、电表等耐用品工具的价格不计算在内，下列原件总共花了我大概450元吧。无意给淘宝商家做广告，所以请大家自动略过图片中的商家logo。 1. 控制板采用原子的STM32 MINI开发板，不带屏的话138元吧。遥控使用板上的红外接收器，当然理论上也可以使用板上的rf无线模块接口。 2. 方位传感器采用iic接口的9轴模块，花了我88大洋。包括加速度、角速度、气压、地磁传感器，主要是考虑到以后别的用途，如果采用6轴模块的话，应该可以降到50元以内吧。 自平衡小车需要使用到1个角速度分量和2个加速度分量，通过融合滤波得到较为准确的小车倾斜角度值。查看网上几年前的小车，都是使用3个独立ic搭建的，而且还是使用模拟量输入；查找网上资料，现在都是集成ic，接口主要有spi和iic，而且还有中断输入。我买的这个模块只有iic接口，而且没有中断输出，iic接口，故只能采用周期性查询方式；加速度传感器采用的是ADXL345，角速度传感器采用L3G4200D，这两个ic的手册资料是比较齐全的，便于学习。 3. 采用9v减速电机与铝合金支架、轮胎，指导价格98元。卖家给的资料有限，电机的参数不明，减速比都是自己测的。经过实测，电机的减速比大概为150。感觉小车的力矩还是比较大的，但是反应速度不够快；采用减速比100的电机或是大轮胎，应该能够改善小车的动力性能。电机有两个电源输入端口，通过改变电压的正负极，可以改变电机的转动方向；通过改变驱动电压的大小，可以改变电机的转速。 4. 电机驱动模块采用全隔离的L298N驱动板，抗干扰，30元。如果不是光耦隔离的话会便宜很多。卖家给的实物和照片不太一样，有一条pwm控制线5v有效，3.3v无效，说明商家卖出之前没完整的做过测试。我自己并了个电阻搞定了，也便没有跟卖家纠缠了。 模块有4个逻辑控制输入端口，接控制器的4个io口，控制2个电机的转向与停止；2个pwm输入，接控制器的pwm输出，控制2个电机的转速；1个逻辑电源输入接口，从stm32控制板上取电。驱动部分，2个电源输入端口，接聚合物锂电池，考虑到5v稳压模块从电池取电，减速电机又是9v的，建议采用9v以上的电池（我采用的是12v）；4个驱动输出接2个减速电机的4个输入口。 5. 电池采用12v 3000mah的聚合物锂电池，65大洋，不包括充电器的价格。恒定放电电流可达4A，瞬间可达40A。不知道用9v的电池可不可以，当时怕电压太小，所以就没有买。据说普通的电池不能用在小车上，因为电机的瞬间电流很大，普通电池无法提供。 6. 逻辑电路5V供电模块，采用LM2596降压模块从12v锂电池取电，6元。该模块的输出电压可调，我调整到了5v输出。 7. 测速码盘，1个18元。为了省钱省地方，我只用了1个，有了这个就可以得到电机的速度反馈，再通过控制调整小车的速度、位置。小车的动力部分其实不一定要使用减速电机，而可以使用步进电机，这样就可以省掉编码器，而且控制性能更加良好。但这样带来的是需要采用专门的步进电机控制板，还有成本的攀升。不差钱的同志可以考虑采用步进电机方案。 8. 铜柱、洞洞板、连接线等若干。

有一段时间没有更新博客了，最近一段时间都在忙毕业和实习，闲暇的时候也在学习怎么写公众号推文，实在惭愧。毕业设计做的是平衡小车，这几天某宝买的器件还不知所踪，新的PCB电路板又不想画，所以在想要不把做过的过程回顾一次，以后好写论文。该项目会分“模块选型篇”、“原理篇”、“硬件篇”和“软件调试篇”（立好flag，希望自己能好好完成）。由于博主水平有限，都是自己网上找资料找代码学习的，如果有地方描述不清晰，请各位大佬指正或者与我一同讨论。想获取源码吗？去我的简介找“于此生”吧，我把一切都放在那里了。 这里先列出平衡小车的模块组成。平衡小车的模块组成比较简单，主要包含以下模块： 主控模块 电机驱动模块