文献综述
题目：二轮自平衡电动车动力学分析及控制研究
摘要：两轮自平衡车是当今机器人研究领域的一个重要分支，它涵盖了电子、机械、自动控制与信号处理等多个学科。其结构类似于倒立摆，具有非线性、强耦合的特性，是检验控制算法的经典装置【1】。建立其动力学模型，利用PID控制算法实现电动车自平衡以及基本的前进后退功能。在MATLAB软件中实现动力学模型和控制算法的仿真计算。了解掌握自平衡二轮电动车的动力学原理和控制算法，为相关车辆实验提供理论基础。
关键词: 平衡车 动力学模型 控制算法
引言
近年来，移动机器人研究不断深入，应用领域更加广泛，与此同时所面临的环境和任务也越来越复杂。机器人经常会遇到一些比较狭窄，而且有很多大转角的工作场合，因此如何在这样比较复杂的环境中灵敏快捷的执行任务，成为人们颇为关心的一个问题。此外，随着人们对环保的要求越来越高，新能源车的要求也就越发旺盛。二轮自平衡机器人概念就是在这样的背景下提出来的，进而增添载人功能就出现了二轮自平衡电动车的概念【10】。
两轮自平衡车（也称为两轮机器人） 具有极强的灵活性，它的行为与火箭飞行器及两足机器人行走有很大的相似性，因而对其进行研究和设计受到国内外机器人领域的高度重视。双轮自平衡车，属于同轴平行布置的结构，即两个车轮轴连接在同一根轴线上，它与倒立摆(In-verted Pendulum)系统相似，其重心位置在支点上方。两轮行走机构是自然不稳定体，为高阶次、不稳定、多变量、非线性、强耦合系统，在非控制状态下，其不能保持自身平衡。
本课题考虑具有自平衡功能的同轴二轮电动车。参考科研文献，建立该类电动车的动力学模型。分析所建立动力学模型，利用PID控制算法实现电动车自平衡以及基本的前进后退功能。在MATLAB软件中实现动力学模型和控制算法的仿真计算。本研究的目的是了解掌握自平衡二轮电动车的动力学原理和控制算法，为相关车辆实验提供理论基础。
一、国内外研究现状
两轮自平衡电动车运动控制问题而言，它类似于一级倒立摆。而倒立摆的研
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