獨(dú)輪平衡車原理

1、獨(dú)輪平衡車原理獨(dú)輪電動(dòng)車是從獨(dú)輪機(jī)器人演變而來其平衡問題的理論基礎(chǔ)是移動(dòng)的倒立擺，為高階次、不穩(wěn)定、非線性系統(tǒng)。該系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型復(fù)雜，屬于欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在靜止?fàn)顟B(tài)下，車體受重力作用在車輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向上不能維持平衡，必須通過運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)才能實(shí)現(xiàn)平衡。因此，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的理論研究?jī)r(jià)值?？刂破胶猓鹤云胶猹?dú)輪電動(dòng)車系統(tǒng)其實(shí)就是單級(jí)倒立擺和旋轉(zhuǎn)式倒立擺的結(jié)合體，它由車身和一個(gè)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輪組成，其實(shí)物圖和簡(jiǎn)化的模型示意圖如圖1（a）和

2、圖1（b）所示，是一個(gè)典型的不穩(wěn)定系統(tǒng)。獨(dú)輪車前進(jìn)的方向是x軸正方向，車體縱垂線為y軸，正方向向上。當(dāng)人和車體重心靠前，車身會(huì)向前傾斜，產(chǎn)生一個(gè)平衡角θ，為了保證人不摔倒，電機(jī)將驅(qū)動(dòng)車輪向前運(yùn)動(dòng)，同理當(dāng)人和車體重心靠后，電機(jī)將驅(qū)動(dòng)車平衡車的核心部件：談到平衡我們就不得不說到陀螺儀，陀螺儀的原理就是，一個(gè)旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時(shí)，是不會(huì)改變的。人們根據(jù)這個(gè)道理，用它來保持方向，制造出來的東西就叫陀螺儀。我們騎自行車其實(shí)也