1、“.....所以两轮自平衡小车的研究在最近十年引起了大量机器人技术实验室的广泛关注。 由于特殊的两轮结构，自平衡小车本身就是个不稳定系统。 如何让双轮小车在保持稳定的基础上实现前后行驶以及自由转向，成为个技术上的问题。 解决这问题，将要用到机械设计和自动化专业的知识，涉及电子机械运动学控制学等多学科知识。 双轮自平衡车系统可进步抽象化为级倒立摆结构。 经过对级倒立摆结构的数学建模和运动学分析，结合控制学原理，可以得出使双轮自平衡车保持动态稳定的几个条件。 详见第二章自平衡系统的分析双轮自平衡车平衡控制系统以芯片作为主控芯片运用姿态传感器，结合数据滤波算法进行数据融合，建立闭环控制系统驱动直流电机。 再用编码器实时监测电机转速以反馈给主控系统，形成个小闭环。 最终能够实现双轮自平衡车的平衡控制......”。

2、“.....两轮自平衡机器人技术涉及机械控制力学微电子等多个领域，本章从实际应用角度出发，阐述了两轮自平衡车的实际研究价值及广阔的研究前景。 两轮自平衡车的研究背景及研究意义两轮自平衡车的研究背景在私家车遍及千万家庭的当今社会，人们在面对长途旅行时可以有多样化的选择，但是中短途旅行所能做出的选择却捉襟见肘。 自平衡小车以及新颖性趣味性便携性实用性，正在吸引越来越多的人的关注。 两轮自平衡车以其体积小灵活度高等优势，进入市场便得到大众的青睐，众多公司中又以公司的产品更为大众所认可。 双轮自平衡车以其众多优势在面向以观光游览休闲散心购物代步为主的短途旅行成为得力的代步工具。 两轮自平衡车的研究意义同时，两轮自平衡小车作为种新式交通工具，以电力为能源，清洁无污染，便携体积小，对于减小工作日里的交通拥堵，减轻环境污染程度，起到建设性的作用......”。

3、“.....以其便携灵，相对于复数为二维空间。 图笛卡尔坐标系定义分别为绕轴轴轴的旋转角度，如果用表示，分别为......”。

4、“.....北京奥运会上双轮自平衡车的亮相让人们眼前亮。 以电池作能源，清洁无污染，便携灵活新颖等优势使自平衡车迅速博得消费者的青睐。 移动机器人是机器人学的个重要分支，对于移动机器人的研究，包括轮式腿式履带式以及水下式机器人等，可以追溯到世纪年代。 移动机器人得到快速发展有两方面原因是其应用范围越来越广泛二是相关领域如计算传感控制及执行等技术的快速发展。 移动机器人尚有不少技术问题有待解决，因此近几年对移动机器人的研究相当活跃。 近年来，随着移动机器人研究不断深入应用领域更加广泛，所面临的环境和任务也越来越复杂。 机器人经常会遇到些比较狭窄，而且有很多大转角的工作场合，如何在这样比较复杂的环境中灵活快捷的执行任务，成为人们颇为关心的个问题......”。

5、“.....两轮自平衡车在中国市场已经逐渐为大众所接受。 节能环保便携新颖，两轮自平衡车以其独特的优势博取人们的青睐。 又两轮自平衡小车以其级倒立摆结构成为控制算法验证实现的独特平台。 因此，两轮自平衡小车有较高的研究价值。 本设计的重点是抓住两轮自平衡车的基础即平衡控制进行系统设计，结合姿态解算数据融合算法驱动直流电机以实现两轮小车的平衡控制。 关键词自平衡姿态解算数据滤波倒立摆能起到抑制小车系统震荡的作用。 在实际编写程序时将用到式来改变驱动直流电机的占空比。 式中为驱动电机的输出量，为比例系数，为微分系数。 为车体倾角值，为车体角速度值。 本章小结从运动学及控制学两方面分析了两轮小车保持自平衡所学要的条件，并且进行了论证。 找到了实现车体保持平衡的方案。 系统硬件组成惯性测量单元芯片介绍是由公司生产的全球首例整合性轴运动处理组件......”。

6、“.....免除了组合陀螺仪与加速器时之轴间差的问题，减少了大量的包装空间。 内部嵌入三轴加速度计三轴陀螺仪和个数字式运动处理硬件加速引擎能为第三方数字传感器提供总线接口。 输出位的加速度计数据和位的陀螺仪数据。 图芯片引脚图的内置数字式运动处理引擎提供三维运动处理和姿态检测算法。 直接输出四元数。 能在用户定义的数据采集频率下收集加速度计和陀螺仪的数据。 数据处理在处理加速度计和陀螺仪用到的方法都是比较简单的，这里的简单并不是不需要任何基础知识，只是这些基本知识都是最基本的，比如简单的三角函数，数学计算，物理知识。 加速度和陀螺仪原理当然，在开始之前需要知道什么是加速度计，什么是陀螺仪。 简单的说，加速度计主要是测量物体运动的加速度，陀螺仪主要测量物体转动的角速度。 加速度测量我们都知道加速度具有合成定理......”。

7、“..... 反过来说就是重力加速度可以分解成三个方向的加速度。 加速度计可以测量时刻三个方向的加速度值。 而两轮自平衡小车利用加速度计测出重力加速度在轴的分量，然后利用各个方向的分量与重力加速度的比值来计算出小车大致的倾角。 其实在自平衡小车上非静止的时候，加速度计测出的结果并不是非常精确。 根据高中物理学过的知识，物体时刻都会受到地球的万有引力作用产生个向下的重力加速度。 而小车在动态时，受电机的作用定会有个前进或者后退方向的作用力，而加速度计测出的结果是重力加速度与小车运动加速度合成得到个总的加速度在三个方向上的分量。 不过范围还是无法满足需求的情况。 这时可以给式乘个系数。 得到如下公式从上边的函数对比图可以看出，当系数取时，角度范围可以扩大到度。 经过这系列的分析，终于得到角度换算方法由得到那么角度就可以通过如下公式计算出而可以从加速度计里读出来......”。

8、“..... 而之前也说过这个角度不是很精确，但是至少可以反映出角度变化的趋势。 不过可以通过卡尔曼滤波等算法把加速度计读出的角度和陀螺仪读出的角度结合起来，使小车的角度更加准确。 陀螺仪因为陀螺仪读出的是角速度，又因为角速度乘以时间，就是转过的角度。 把每次计算出的角度做累加就会等到当前所在位置的角度。 图参考面倾角分析假设最初陀螺仪是与桌面平行，单片机每读次陀螺仪的角速度，当读了三次角速度以后轴转到上图的位置，则在这段时间中转过的角度为角角角角假设从陀螺仪读出的角速度为，那总角度为假设经过次，那么总的角度如下实际上这就是个积分过程。 其实这种计算出来的角度也存在定的误差，而且总的角度是经过多次相加得到的，这样误差就会越积累越大，最终导致计算出的角度与实际角度相差很大。 于是也可以使用数据滤波算法把加速度计读出的角度结合在起......”。

9、“..... 数据滤波算法四元数转化为欧拉角四元数是由爱尔兰数学家哈密顿,在年发明的数学概念。 四元数的乘法不符合交换律，故它似乎破坏了科学知识中个最基本的原则。 明确地说，四元数是复数的不可交换延伸。 如把四元数的集合考虑成多维实数空间的话，四元数就代表着个四维空间，相对于复数为二维空间。 四元数是除法环的个例子。 除了没有乘法的交换律外，除法环与域是相类的。 四元数都是和的线性组合，般可表示为，是实数。 如把四元数的集合考虑成多维实数空间的话，四元数就代表着个四维空间为便于分析，暂时不考虑电机作用产生的运动加速度对测量结果的影响。 下边开始分析从加速度得到角度的方法。 如下图，把加速度计平放，分别画出轴的方向。 这三个轴就是我们接下来分析所要用到的坐标系。 图空间直角坐标系把安装在自平衡车上时也是这样的水平安装在小车底盘上的......”。