轮自平衡车是一种高度不稳定的两轮机器人，就像传统的倒立摆一样，本质不稳定是两轮小车的特性，必须施加有效的控制手段才能使其稳定。本文提出了一种两轮自平衡小车的设计方案，采用重力加速度陀螺仪传感器MPU-6050检测小车姿态，使用互补滤波完成陀螺仪数据与加速度计数据的数据融合。系统选用STC公司的8位单片机STC12C5A60S2为主控制器，根据从传感器中获取的数据，经过PID算法处理后，输出控制信号至电机驱动芯片TB6612FNG，以控制小车的两个电机，来使小车保持平衡状态。 整个系统制作完成后

为解决两轮自平衡系统中传感器存在较大震动干扰与漂移误差的问题，并提高系统姿态倾角测量的精确性和实时性，提出了基于陀螺仪与加速度计数据融合的两轮系统自平衡控制方法。建立两轮自平衡系统的动力学模型，采用卡尔曼滤波算法融合陀螺仪与加速度计信号，得到系统姿态倾角与角速度最优估计值，通过双闭环数字PID算法实现两轮系统的自平衡控制。通过两轮小车自平衡控制系统的软硬件设计，成功验证了该方法的可行性与有效性。利用该方法大大提高了两轮自平衡系统的抗干扰性。

文中设计了一种基于线性CCD图像传感器的两轮自平衡智能小车。该车通过加速度计测量小车倾角和陀螺仪测量车的倾角速度，两个数据融合得到车的姿态，进而控制其自身平衡，通过线性CCD检测赛道的信息实现行走及转向.经实验验证，该智能小车系统稳定，鲁棒性强，符合我们设计的要求。