文献综述
题目：异轴两轮电动平衡车PID控制研究
摘要：通过查阅相关研究论文发现，国内外对于平衡车的研究主要集中于利用陀螺仪实现平衡控制，之前的研究对于本论文提出利用电动机输出转矩的反力矩控制平衡有许多可以借鉴的地方；总结、梳理相关文献，进一步研究对于电动车动力学模型的建立、PID控制策略的方法。
关键词: 异轴电动平衡车 PID控制 动力学模型 MATLAB仿真
一、引言
随着环境保护意识的提高和日益拥挤的交通状况，目前异轴两轮车在市面上很受欢迎，但是，由于其敞开式的结构，在特殊天气使用时，缺点很明显，而且两轮车辆平衡稳定性方面存在缺陷，多数情况下需要双脚支撑，舒适性和安全性得不到保障。为此，需要一种可以封闭的异轴两轮自平衡车，既能兼顾两轮车方便快捷的优点，又能保证舒适安全，如图1所示。目前国内外对于平衡车的研究主要是关于同轴二轮电动车，前后两轮式异轴平衡车的研究较少，而异轴平衡车由于其结构和行式，其控制相比于同轴二轮电动车有许多相似之处，其结构更加简单，控制更容易实现。控制力矩陀螺可以用于平衡的控制，通过电动机控制陀螺进动角速度的大小方向产生所需的进动力矩，对自身朝向和角度有调节作用。目前，国内外解决平衡问题采用的是陀螺仪稳定平衡，但是，陀螺仪造价高、耗能大、结构复杂、控制方法难以实现，如图2所示。根据控制力矩可以用来调节平衡，电动机在低转速也能产生较大转矩这一特点，增大电动机转子转动惯量，可以利用转子对电动机反作用力矩调节车辆平衡。
图1 电动平衡车简图
图2 平衡车模型
二、国内外研究现状
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