一种采用双PID串级控制的双轮自平衡车的研制-论文复现与分析

论文复现与分析

1. 论文标题

中文标题：一种采用双PID串级控制的双轮自平衡车的研制
英文标题：Developing of a dual-wheel self-balancing vehicle using double PID cascade control

2. 内容概括

该论文研究了一种双轮自平衡车的控制系统设计。系统采用STM32为核心控制器，使用MPU6050传感器实时检测姿态数据，通过互补滤波算法进行数据融合以提高精度。控制策略采用双PID串级结构：内环PD控制维持车身直立，外环PI控制调节车速。硬件方面采用TB6612FNG电机驱动和LM2940/ASM1117电源模块。论文重点阐述了系统架构、控制算法实现以及参数整定方法，最终实现了自平衡车的稳定运行。

3. 论文复现代码及解释

系统架构

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双轮自平衡车系统架构
1. 传感器层：MPU6050(加速度计+陀螺仪)
2. 数据处理层：互补滤波
3. 控制层：串级PID(内环PD直立控制+外环PI速度控制)
4. 执行层：TB6612FNG电机驱动
5. 电源管理：LM2940(5V) + ASM1117(3.3V)
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