随着交通工具向着小型、节能、环保、便捷等方向的发展,两轮电动车的研究成为当今电动车领域的热点。它仅靠两个车轮左右平行分布支撑车体,电池提供动力, 电动机驱动车轮转动,微处理器、传感器、软件及车体机械装置共同协调控制车体平衡,并最终通过驾驶员身体重心的改变完成电动车的启动、加速、减速等行驶操作。同时,两轮电动车也是一种特殊轮式移动机器人,具有较强的理论研究价值。两轮电动车设计中的重点是平衡控制方法的研究与实现,它是决定整个系统能否实现的关键,也是电动车能够安全、可靠行驶的保证。本文考虑到两轮电动车在实际运行情况过程中存在突然撞到路面障碍物的可能性,分别对电动车正常运行时和发生障碍物碰撞时的平衡控制器进行设计,并通过判断电动车的输出状态成功地实现了两种控制方法之间的切换。涉及的具体工作包括以下几个方面:建立两轮电动车系统的非线性模型;采用PID控制和Bang-bang控制方法完成两轮电动车正常运行和发生障碍物碰撞两种情况下的平衡控制器设计,并成功解决了电动车的限速问题;借助MATLAB建立系统模型,仿真验证平衡控制方法的正确性; 从节约能源以及电机控制实现两个角度出发分析永磁同步电机的控制策略。