兩輪自平衡電動(dòng)車解密

 自平衡獨(dú)輪車工作原理分析：
倒立擺系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的一個(gè)重要的分支和典型的應(yīng)用。實(shí)際上它可以理解成在計(jì)算機(jī)的控制下，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)各種狀態(tài)參數(shù)的實(shí)時(shí)分析，使系統(tǒng)在水平方向或垂直方向上的位移和角度（角速度）的偏移量控制在允許的范圍以內(nèi)，從而使系統(tǒng)保持平衡。
自平衡獨(dú)輪車在平衡點(diǎn)附近的穩(wěn)定控制與其它倒立擺系統(tǒng)的特點(diǎn)基本相似。

第一步，拿到一塊PCB，首先在紙上記錄好所有元器件的型號(hào)，參數(shù)，以及位置，尤其是二極管，三級(jí)管的方向，IC缺口的方向。最好用數(shù)碼相機(jī)拍兩張?jiān)獨(dú)饧恢玫恼掌?。pcb電路板越做越高級(jí)上面的二極管三極管有些不注意根本看不到。
第二步，拆掉所有器件，并且將PAD孔里的錫去掉。用酒精將PCB清洗干凈，然后放入掃描儀內(nèi)，掃描儀掃描的時(shí)候需要稍調(diào)高一些掃描的像素，以便得到較清晰的圖像。再用水紗紙將頂層和底層輕微打磨，打磨到銅膜發(fā)亮，放入掃描儀，啟動(dòng)PHOTOSHOP，用彩色方式將兩層分別掃入。注意，PCB在掃描儀內(nèi)擺放一定要橫平豎直，否則掃描的圖象就無(wú)法使用。
第三步，調(diào)整畫(huà)布的對(duì)比度，明暗度，使有銅膜的部分和沒(méi)有銅膜的部分對(duì)比強(qiáng)烈，然后將次圖轉(zhuǎn)為黑白色，檢查線條是否清晰，如果不清晰，則重復(fù)本步驟。如果清晰，將圖存為黑白BMP格式文件和，如果發(fā)現(xiàn)圖形有問(wèn)題還可以用PHOTOSHOP進(jìn)行修補(bǔ)和修正。
第四步，將兩個(gè)BMP格式的文件分別轉(zhuǎn)為PROTEL格式文件，在PROTEL中調(diào)入兩層，如過(guò)兩層的PAD和ⅥA的位置基本重合，表明前幾個(gè)步驟做的很好，如果有偏差，則重復(fù)第三步。所以說(shuō)pcb抄板是一項(xiàng)極需要耐心的工作，因?yàn)橐稽c(diǎn)小問(wèn)題都會(huì)影響到質(zhì)量和抄板后的匹配程度。
抄板
第五步，將TOP層的BMP轉(zhuǎn)化為，注意要轉(zhuǎn)化到SILK層，就是黃色的那層，然后你在TOP層描線就是了，并且根據(jù)第二步的圖紙放置器件。畫(huà)完后將SILK層刪掉。不斷重復(fù)直到繪制好所有的層。
第六步，在PROTEL中將和調(diào)入，合為一個(gè)圖就OK了。
第七步，用激光打印機(jī)將TOP LAYER，BOTTOM LAYER分別打印到透明膠片上（1：1的比例），把膠片放到那塊PCB上，比較一下是否有誤，如果沒(méi)錯(cuò)，你就大功告成了。
一塊和原板一樣的抄板就誕生了，但是這只是完成了一半。還要進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試抄板的電子技術(shù)性能是不是和原板一樣。如果一樣那真的是完成了。
備注：如果是多層板還要細(xì)心打磨到里面的內(nèi)層，同時(shí)重復(fù)第三到第五步的抄板步驟，當(dāng)然圖形的命名也不同，要根據(jù)層數(shù)來(lái)定，一般雙面板抄板要比多層板簡(jiǎn)單許多，多層抄板容易出現(xiàn)對(duì)位不準(zhǔn)的情況，所以多層板抄板要特別仔細(xì)和小心（其中內(nèi)部的導(dǎo)通孔和不導(dǎo)通孔很容易出現(xiàn)問(wèn)題）。
兩輪車自平衡電動(dòng)車運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分析：
由于兩輪自平衡電動(dòng)車的兩輪結(jié)構(gòu)，使得它的重心在上、支點(diǎn)在下，故在非控制狀態(tài)（或靜態(tài)）下為一不穩(wěn)定系統(tǒng)。然而，可以利用倒立擺系統(tǒng)的控制原理，通過(guò)微處理器的控制使它能夠如倒立擺一樣穩(wěn)定在一個(gè)平衡位置處，并能在保持平衡的狀態(tài)下按照使用者的指令要求正常運(yùn)行。兩輪自平衡電動(dòng)車實(shí)際上是一級(jí)直線式倒立擺和旋轉(zhuǎn)式倒立擺的結(jié)合體，它的控制原理與倒立擺系統(tǒng)的基本一致。更形象地說(shuō)，自平衡電動(dòng)車的工作原理更像人行走的過(guò)程。