[发明专利]一种站坐两用式的双轮自平衡车及其平衡控制方法

权利要求书

1.一种站坐两用式双轮自平衡车的平衡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采集电池电压，判断电池电压是否正常，若是，则进入步骤(2)，若否，则平衡车不启动，并且若驾驶者尝试启动，则提示充电；

(2)判断自平衡车是否处于锁车状态，若是，则自平衡车无法启动，等待解锁；若否，则进入步骤(3)；

(3)脚踏传感器采集脚踏信号，从而判断是否有脚踩在自平衡车踏板上，若是，则获取此时的车主体俯仰角θ_P，若此俯仰角θ_P在-5°～5°范围内，表明驾驶者试图驾驶平衡车，则进入步骤(4)，若否，则不启动自平衡车并继续获取脚踏传感器信号；

(4)采集自平衡车当前的俯仰角θ_P和俯仰角速度采集左右伺服电机的编码器数据，从而分别得到左右车轮的转速；采集车龙头右电动调速转把组件的霍尔传感器的输出电压数据，从而获取油门信号；采集转向组件的输出电压信号，从而获得车主体转向信息；根据采集到的自平衡车的俯仰角θ_P、俯仰角速度和左右车轮转速的信息，结合油门信号和转向操作信息，通过运动控制组件控制左车轮的左伺服电机和右车轮的右伺服电机的驱动电压，从而使车主体在直行和转弯过程中保持平衡。

2.根据权利要求1所述的一种站坐两用式双轮自平衡车的平衡控制方法，其特征在于，自平衡车的直行遵循以下状态微分方程：

X·MX··Mθ·Pθ··P=01000-5.82229-6.13151.57202000100.135686.18956-0.01764XMX·MθPθ·P+00.404570-0.00943Uθ,]]>

其中，X_M,θ_P,分别表示自平衡车直行位移、直行速度、直行加速度、俯仰角、俯仰角速度和俯仰角加速度，U_θ＝U_L+U_R，并且U_L和U_R分别表示左右伺服电机的给定电压。