两个闭环保证直立：角速度环和角度环，这两个环互相反馈；
一个闭环保证不会乱跑：平动速度环；

这三个环都搞定了，剩下的就可以接个遥控器随便玩了。

怎么控制前进：平动速度环闭环设置一个偏差，该偏差“零点”控制前进速度；

怎么控制加速跑：角度环给个偏差，以 G 分量做加速。

高级控制可以加上 平动加速度环。
角速度闭环来自于陀螺仪，角度闭环来自于加速度计，平动闭环来自于编码器。

 

平衡小车总是轻微摇晃的原因？

不住的摇晃是可以避免的，这要在机械结构和电机上下功夫。
先假设电机是理想的无限细分类型，考虑传动部分：假设电机和轮子通过齿轮传动的，那么一个不可避免的问题就是齿轮存在死区，这个死区控制模型通常不考虑，那么计算并实施控制时，这个死区就会干扰控制的施行，类似插入一个分段函数，使得控制模型一段产生类似“交越失真”的效果，从外在来看，就是抖动；
再假设传送机构是理想的，考虑电机：假设电机是无刷的，无刷电机是有极对数的，在平衡车应用中，电机工作在超低速模式，这种模式下转矩输出不是恒定的（由于极对之间的换向，导致磁路发生变化所致），这种影响通常简单模型也不会考虑，所以也会产生额外的控制误差。

一般地，平衡车抖动最主要是这两个因素引起的，其他因素还有：控制系统不能很好的实施无差控制，存在一定的残差，在接近恒定点附近，控制实施较弱，有静态误差；还有一个影响在于，控制系统不能自主修正温漂等带来的“实时”误差，使得系统类似产生自激，并又收敛，反复的过程；另一方面，如果融合算法不够好，传感器自身特性会因为电机振动产生噪声，这些噪声在平衡点附近相当于系统信噪比大幅度下降，导致控制不够理想。

说白了，成本和精力在那里，首先我们都要活下去，活下去就要出东西，不是不能做精品，但肚子不答应，如是而已。