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    4.2  卡尔曼滤波算法简介    27
    4.3  车模角度和角速度的卡尔曼滤波算法    28
    4.4  车模角度和角速度的卡尔曼滤波算法的matlab仿真    29
    4.5  PID算法简介及车模直立控制算法设计    30
    4.6  本章小结    34
    5  电磁导引两轮自平衡智能车速度控制    35
    5.1  车模速度控制算法设计    35
    5.2  电机内环控制算法设计    37
    5.3  电机内环控制算法的matlab仿真    38
    5.4  本章小结    41
    6  电磁导引两轮自平衡智能车方向控制    42
    6.1  电磁导引赛道路况信息采集    42
    6.2  车模方向控制算法设计    42
    6.3  电磁导引赛道路况识别算法设计    43
    6.4  电磁导引两轮自平衡智能车系统总仿真    44
    6.5  本章小结    46
    7  电磁导引两轮自平衡智能车系统调试    47
    7.1  系统分模块测试    47
    7.2  系统联调    49
    7.3  调试过程中遇到的问题和解决方法    51
    7.4  本章小结    53
    结  论    54
    致  谢    55
    参 考 文 献    56
    1  引言
    1.1  课题研究背景及意义
    随着世界范围内汽车普及率的提高，汽车在极大地方便人们生活的同时也带来了大量问题，如交通安全问题、城市交通拥挤和环境污染等。就近几年的情况来看，单纯地进行道路基础设施的建设由于受到土地、经济成本、时间等多重因素的制约，不可能解决交通问题，真正切实可行的方法是如何提高现有道路的容量和效率。在这一背景下，将智能控制理论与技术应用在交通运输工程中的思想应运而生[35]。
    智能车辆作为智能交通系统的关键技术，是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能与一体的综合系统。所谓智能车，就是在网络环境下用信息技术和智能控制技术武装的汽车，它集中运用了计算机、传感器技术、信息融合、通信、人工智能及自动控制等技术，是一种高新技术密集的新型汽车。目前世界各国的研究人员正从智能汽车的信息系统、控制系统、网络环境及智能结构等几个方面进行研究[4]。
    智能车的设计和开发，将从根本上改变现有汽车的信息采集处理、数据交换、行车导航与定位、车辆控制的技术方案与体系结构。同时，智能车在传统汽车上配备了远程信息处理器、传感器和接收器，通过无线网络获取前方交通状况信息，引导汽车加速或减速，选择最优化的行车路线。这样，汽车就能更为平稳地行驶，避免不断刹车、启动的动作，以降低油耗，并节省行车时间。随着汽车电子控制技术的发展，中国的汽车工业将面临着巨大的发展机遇和挑战，开展智能车技术的研究与开发工作具有重要意义[1][12]。
    两轮自平衡智能车作为一种新型的智能车，它一改自行车和摩托车车轮前后排列的方式，而是采用两轮并排固定的方式，这种结构将给人们带来一种全新的驾驭感受。两轮自平衡智能车的自平衡原理来自于倒立摆的控制原理。倒立摆系统是非线性、强耦合、多变量、自然不稳定的系统，是检验各种控制理论的理想模型，因此，展开对两轮自平衡智能车的研究工作无疑是一项十分有意义的工作[25]。
    1.2  国内外智能汽车研究现状
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