自平衡兩輪電動(dòng)車是一種輪式移動(dòng)倒立擺機(jī)器人系統(tǒng)。該系統(tǒng)集姿態(tài)信息傳感、動(dòng)態(tài)平衡控制、執(zhí)行驅(qū)動(dòng)于一身。它使用***的左右電機(jī)來驅(qū)動(dòng)左右車輪；采用陀螺儀和傾角計(jì)組合測(cè)量的方式來獲取車體的姿態(tài)信息；運(yùn)用動(dòng)態(tài)平衡的理念來控制車體保持平衡不傾倒。由于兩輪自平衡車系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)的輪式車輛，具有轉(zhuǎn)彎半徑為零、驅(qū)動(dòng)功率小、適用于多種特殊場(chǎng)合、使用電池作為動(dòng)力能源，并可以反復(fù)充電使用、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，作為一個(gè)新興的研究方向，有著廣泛的應(yīng)用前景。
      傳統(tǒng)自平衡車開發(fā)流程存在的以下弊端（1）在設(shè)計(jì)階段需要打造硬件平臺(tái)，前期資金投入多；（2）測(cè)試階段只能在完成原型樣機(jī)之后才能進(jìn)行，查錯(cuò)與修正的費(fèi)用巨大，造成潛在的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)；（3）軟件編程采用傳統(tǒng)的手工編程方式，人員素質(zhì)要求高、難度大、效率低、錯(cuò)誤多。本課題采用基于模型的方法（MBD）來開發(fā)自平衡車，以克服傳統(tǒng)開發(fā)過程中弊端。
      成果內(nèi)容提要：
      基本思路：通過采用基于模型設(shè)計(jì)的方法，按照基于模型設(shè)計(jì)的開發(fā)流程（1）首***行自平衡車的需求分析；（2）自平衡車數(shù)學(xué)模型分析以及模型搭建；（3）控制器算法以及模型搭建；（3）整車模型搭建以及仿真分析驗(yàn)證；（4）自平衡車控制代碼自動(dòng)生成。
      在開發(fā)流程的步驟（3）中的整車仿真分析無錯(cuò)誤后，即可進(jìn)行自平衡車硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)和加工；在完成硬件平臺(tái)的加工后，進(jìn)行上位機(jī)控制軟件的平臺(tái)的建立；***后將步驟（4）自動(dòng)生成的代碼***到搭建的自平衡車硬件平臺(tái)中，通過上位機(jī)軟件控制自平衡車功能的實(shí)際檢驗(yàn)。
      創(chuàng)新點(diǎn)：（1）通過采用基于模型的設(shè)計(jì)方法，避免了傳統(tǒng)自平衡車開發(fā)流程中的弊端；（2）在統(tǒng)一的開發(fā)測(cè)試平臺(tái)上，基于模型設(shè)計(jì)的四個(gè)階段相互聯(lián)系，讓設(shè)計(jì)從需求分析階段就開始驗(yàn)證與確認(rèn)，并做到持續(xù)不斷的驗(yàn)證與測(cè)試，讓設(shè)計(jì)的缺陷暴露在開發(fā)的初始階段;（3）圖形化的設(shè)計(jì)方法，讓工程師把主要精力放在算法和測(cè)試用例的研究上，嵌入式C代碼的生成與驗(yàn)證留給計(jì)算機(jī)自己去完成，自動(dòng)生成C代碼;（4）文檔自動(dòng)化;（5）大大的縮短了開發(fā)周期與降低了開發(fā)成本。