1. 本选题研究的目的及意义

自平衡小车作为一种典型的机电控制系统，近年来受到越来越多的关注。

其研究涉及自动控制、传感器技术、嵌入式系统等多个学科领域，对于培养学生的实践能力和创新精神具有重要意义。

本选题旨在设计并实现一种基于陀螺仪传感器的自平衡小车系统，探讨陀螺仪传感器在姿态检测和控制中的应用。

2. 本选题国内外研究状况综述

自平衡小车作为控制领域的一个经典问题，一直是国内外学者研究的热点。

近年来，随着传感器技术、嵌入式系统和控制算法的不断发展，自平衡小车的研究也取得了显著的进展。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题的主要研究内容包括以下几个方面:

1. 主要内容

1.系统需求分析与方案设计:分析自平衡小车的功能需求和性能指标，确定系统总体方案，选择合适的硬件平台和软件架构。

4. 研究的方法与步骤

本课题的研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法，按照以下步骤逐步进行：
1.理论学习阶段:深入学习自平衡控制原理、传感器技术、嵌入式系统开发等相关理论知识，为后续研究奠定理论基础。

2.系统设计阶段:根据需求分析，设计自平衡小车的硬件电路和软件架构，包括传感器选型、电机驱动电路设计、主控芯片选择、控制算法设计等。

3.系统实现阶段:按照设计方案，搭建自平衡小车的硬件平台，编写相应的控制程序，并进行软硬件联调。

5. 研究的创新点

本课题将在以下几个方面进行创新性研究：
1.基于低成本陀螺仪传感器的姿态解算算法优化:针对低成本陀螺仪传感器存在漂移误差的问题，研究基于卡尔曼滤波或互补滤波的姿态解算算法，提高姿态解算精度。

2.自适应pid控制算法设计:针对传统pid控制算法参数难以整定的问题，研究基于模糊逻辑或神经网络的自适应pid控制算法，根据小车姿态和运行状态自动调整pid参数，提高系统的稳定性和鲁棒性。

3.基于蓝牙或wifi的无线控制与数据传输:利用蓝牙或wifi模块实现与手机或电脑的无线通信，方便用户对小车进行远程控制和实时数据监测。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1]李智,柴天佑.基于多传感器信息融合的自平衡机器人系统研究[j].自动化仪表,2017,38(12):1-5 10.

[2]刘丽,张会军,段宝岩.基于stm32和卡尔曼滤波的自平衡小车设计[j].电子测量技术,2020,43(11):101-106.

[3]王浩,刘洋,刘国栋,等.基于stm32的自平衡小车控制系统设计[j].电子测量技术,2020,43(05):95-100.