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在深入研究嵌入式操作系统的基础上，提出了基于STM32的自平衡独轮车设计方案，实现在狭小和危险的空间内工作等特殊环境进行自动行驶和控制。对国内外目前自平衡小车的研究经验加以分析，结合独轮车研究设计经验提出采用STM32为控制核心，驱动器选用无刷直流电机，利用陀螺仪和加速度计传感器检测车体的斜角度和角速度，运用卡尔曼滤波算法将加速度计和陀螺仪的数据进行融合，在机械结构设计上加入防震结构。此外采用数字PID控制算法来提高系统的性能，实现独轮车的自平衡控制。