亲自编写并测试有效的平衡小车代码

简介：
本项目专注于开发和测试用于控制平衡小车的程序代码。通过亲手编程与实践验证，不断优化算法以实现精准稳定的操作性能。 前几天一直在调试平衡小车，并想通过它来理解PID算法并调整带编码盘的电机。首先谈谈我对PID的理解：一开始以为平衡小车是采用串级PID控制策略使车子保持平衡，即根据角度计算出PWM值，然后将该PWM作为速度环的输入参数，利用编码器获取车辆的速度以实现由角度环指定的速度行驶。然而，在实践中发现并非如此。实际上，速度环和角度环应该是两个独立系统：角度环用于快速恢复小车至平衡状态；如果初始化陀螺仪时其角度正好与重力方向一致，则车子会保持平衡，否则它将朝一个方向加速直至倒下。此时引入速度环可以解决这一问题——该环节旨在消除车辆的位移，在一定范围内调整角度：若无速度环控制，小车可能会向某一方向持续加速导致累积较大位移；反之则可能减速甚至反向移动以恢复至初始位置。