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自平衡双轮电动车控制系统研究与实现的开题报告
一、选题背景
随着科技的不断发展，电动车已成为现代社会中的一种重要交通工具。而在电动车的发展中，自平衡双轮电动车也成为了一种颇受欢迎的交通工具。自平衡双轮电动车具有节能环保、灵活便捷等特点，因此在城市短途出行、校园代步等场景中广泛应用。
自平衡双轮电动车采用了Gyro(陀螺仪)和加速度计等传感器，可实现在静止的情况下保持平衡，但在运行过程中仍存在很多安全问题。由此可见，开发出稳定可靠的控制系统是实现自平衡双轮电动车普及化的重要关键。
二、选题意义
本论文的研究目的是基于传感器提供的数据，构建自平衡双轮电动车控制系统，并对该系统进行测试和优化，探究实现自平衡双轮电动车无人驾驶的方法。
本研究的意义在于：
1.研发出高效稳定的自平衡双轮电动车控制系统，提升车辆的安全性。
2.为推进自平衡双轮电动车的普及化和发展提供技术支持。
3.为实现自平衡双轮电动车的无人驾驶提供技术方法。
三、研究内容与方法
本研究将基于单片机控制系统设计自平衡双轮电动车的控制方法，主要研究内容和方法如下：
1.硬件平台搭建
基于Atmel单片机，设计自平衡双轮电动车的控制系统硬件平台。集成陀螺仪、加速度计等传感器，并采用速度控制器进行调节和控制，可以提供电动车的平稳性能和减震性能，提高行驶的稳定性。
2.控制算法设计
根据陀螺仪和加速度计等传感器的输出，分析车辆的角度、速度、位置等信息，采用PID控制算法对车辆进行控制，以实现平衡控制，精确调节和控制电动车的速度，避免车辆失衡或倾斜，提高行驶的稳定性。
3.系统测试与优化
设计完控制系统后，对其进行系统测试与优化。通过模拟行驶，测试控制系统的稳定性和可靠性，并根据测试结果进行优化，提高控制系统的性能。
四、预期成果
本研究预期实现如下成果：
1.搭建高效稳定的自平衡双轮电动车控制系统硬件平台，提升车辆的安全性和稳定性。
2.根据陀螺仪和加速度计等传感器的数据，实现精确的平衡控制和速度调节，满足车辆不同运行情况的需要。
3.在控制系统的基础上，实现自平衡双轮电动车的无人驾驶，提升车辆的智能化和自动化水平。
五、研究进度
目前研究已完成自平衡双轮电动车硬件平台搭建及相关传感器的选型与测试。接下来，将进一步集成传感器，并根据采集到的数据进行控制算法设计。最后，进行系统测试与优化，并在测试基础上完善控制系统的稳定性和可靠性。
六、参考文献
[1]苏毅.,刘斌.,刘奕,.基于陀螺仪的自平衡车控制系统.现代电子技术,2015:63-65.
[2]彭民金.,吴志亮.,丁亚都.自平衡车实用控制算法的研究分析.浙江大学学报：工学版,2018.
[3]董志杰.,吕磊.,汪磊.自平衡车系统控制算法及仿真研究.中国机械工程,2013:438-444.