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摘要
为解决两轮平衡车的传统比例积分微分(PID)控制稳定性差、高速循迹难的问题，设计了以角速度环为主回路的多串级PID控制器。将速度环串入直立双环，进而将对两者的间接控制转化为对角速度的控制，可有效消除变量间的耦合。为提升平衡车姿态角检测中的精度，采用卡尔曼滤波进行角速度和加速度的数据融合。试验结果证明，该算法在动态环境下的精度较高。考虑到PID参数调节费力耗时的问题，利用云端手机编程环境(APP Inventor)进行手机APP开发。手机蓝牙与系统进行主从一体式通信，规避了系统控制器端参数需重复调试的问题。经过实际调试后，系统在平衡维持和循迹方面的抗干扰能力良好、响应迅速，同时速度提升后的转向稳定性未受影响。
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