进行微分运算会进一步加大噪声的影响，所以不能应用微分运算。通过测量小车摆动时的速度以及位移，利用比例积分的方法减小稳态误差，使小车静止在一点。这时需要编码器来测量车轮的速度，然后经过积分得到位移。平衡时车轮的速度与位移所得到的PWM可以使小车稳定在一个小的范围内7。整体控制如图7所示。
5系统调试
本系统由于MPU6050所得到的角度与角速度是不稳定的，所以要利用卡尔曼滤波器进行滤波处理。这里主要调试的是过程噪声的数值，过程噪声的值接近0，如果调大一点就会超调。图8所示是滤波前与滤波后的角度波形的对比。
在对小车的平衡进行调试时，运用试凑法的方式P、D两个参数进行设定。在第2部分时，已经得到了的值应在01之间，当g取，l取005m，所以k1得值大约为200，k2的值大约为02。调节P的大小，P大约为200时给小车一个倾角的时候，它会向倾斜的方向运动。这时，然后就要增加D的值了，直接把D增加到小车抖动时，再改变P的值，就这样一个一个试下去，最后找到小车稳定时的P、D值（304，11）。但是这样小车会来回摆动，所以要加上速度的PI调试，让小车能在一个很小的范围内静止，最后经过大量的数据验证，得到了一个合适的P、I值（91，04）。对着四个参数调试小车就能够平衡了，使它能够前进就很简单了，只需要把两个蓝牙接收的指令添加进去就可以了。为了让小车能够转向，也要用到PD控制，主要控制两电机的速度差就可以了，调试的方式与上面的一样，得到的P、D（42，058）。
6结语
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总的来讲，设计已经基本上能够满足要求。本论文的重点是数学建模，从而找出合适的比例、微分系数。而系统硬件、系统软件的设计以及调试使小车能够最终实现前进、后退、左转、右转的功能。PID调试的时候需要大量数据的验证，这一步操作十分的麻烦，很难调到一个理想的状态。平衡PD、速度PI的调节是小车自主站立以及前进后退，转向PD的调试使小车能够做左右转弯的动作。两轮自平衡车目前只能实现一些基本的功能，仍然有很大的发展空间，由于时间紧迫，原本的好多想法也没能完成，比如说在小车上加上其他的功能。还有就是在硬件的选型上，用的都不是有高性能的芯片，比较容易出现问题。小车的稳定性能也不是太好，一些算法也有待提高。
参考文献
1王振运基于RTThread和STM32的双轮自平衡机器人的设计与实现D中北大学，2016
2张明路，丁承君，段萍移动机器人的研究现状与趋势J河北工业大学学报r