平衡车 制作过程 （持续更新）

    先将平衡车控制任务分解为三个基本的动作：

1：保持平衡。

      通过控制两个电机的正反向转动来调节平衡。

2：控制小车的速度。

    调节小车的倾斜角度来实现速度控制，实际上最后演变为控制电机的转速来实现车轮速度的控制。

3：控制小车的方向。

    通过控制小车的速度差，即转速差值来控制方向。

将复杂的问题分解为三个小的问题。车模直立和方向控制任务都是直接通过控制车模两个后轮驱动电机完成的。假设车模电机可以虚拟地拆解成两个不同功能的驱动电机，它们同轴相连，分别控制车模的直立平衡、左右方向。在实际控制中，是将控制车模直立和方向的控制信号叠加在一起加载电机上，只要电机处于线性状态就可以同时完成上面两个任务。
车模的速度是通过调节车模倾角来完成的。车模不同的倾角会引起车模的加减速，从而达到对于速度的控制。

      三个分解后的任务各自独立进行控制。由于最终都是对同一个控制对象（车模的电机）进行控制，所以它们之间存在着耦合。为了方便分析，在分析其中之一时假设其它控制对象都已经达到稳定。比如在速度控制时，需要车模已经能够保持直立控制；在方向控制的时候，需要车模能够保持平衡和速度恒定；同样，在车模平衡控制时，也需要速度和方向控制也已经达到平稳。这三个任务中保持车模平衡是关键。由于车模同时受到三种控制的影响，从车模平衡控制的角度来看，其它两个控制就成为它的干扰。因此对车模速度、方向的控制应该尽量保持平滑，以减少对于平衡控制的干扰。以速度调节为例，需要通过改变车模平衡控制中车模倾角设定值，从而改变车模实际倾斜角度。为了避免影响车模平衡控制，这个车模倾角的改变需要非常缓慢的进行。

下面分别讨论一下平衡车任务分解后三个小任务的具体实现方法。

1、小车的平衡控制

     控制车模平衡的直观经验来自于人们日常生活经验。一般的人通过简单练习就可以让一个直木棒在手指尖上保持直立。这需要两个条件：一个是托着木棒的手掌可以移动；另一个是眼睛可以观察到木棒的倾斜角度和倾斜趋势（角速度）。通过手掌移动抵消木棒的倾斜角度和趋势，从而保持木棒的直立。这两个条件缺一不可，实际上就是控制中的负反馈机制。

    相比于人们控制木棒，其实是三维的动作来控制平衡，小车就简单多了，他只需要控制一维的前后就可以实现控制小车平衡。因为车模有两个轮子着地，车体只会在轮子滚动的方向上发生倾斜。控制轮子转动，抵消在一个维度上倾斜的趋势便可以保持车体平衡了。车体垂直车轮保持静止，车体向左倾斜，车轮向左加速运行，车体向右倾斜，车轮向右加速运行。平衡车可以简化为倒立的单摆，非常的形象直观。