（本文来源：新疆科技报，作者：王文旭 本译文由科普中国微平台原创首发）
随着科技的发展，平时出行的代步工具也有了越来越多的选择。除了自行车外，平衡车是目前卖的比较火热的产品。它有着比步行更快的速度，相比与自行车而言又更加的便携。
平衡车让人感觉新奇的地方在于人们很好奇只有单个或两个轮子的车辆是如何保持稳定的。事实上，平衡车的背后有一套复杂的自动控制系统：由单片机来驱动电机，根据车辆实时的姿态对车轮进行精确的控制。这种控制一般被称为“倒立摆控制”，想象一个人用手托住一根竹竿，使其在空中保持竖直而不倒下，这就是一个最简单的倒立摆系统。
这个游戏我们小的时候都曾经玩过，印象最深的就是这是一个不稳定的系统。在桌面上放置的水杯自己能够站稳，这是因为水杯的重心落在了杯底内，即使存在微小的扰动，仍然不足以让重心离开杯底的范围。与之相反的是，竹竿或平衡车的重心在绝大部分时间内并没有落在接触点上，所以我们必须根据他们的状态进行动态的调整：竹竿往哪边倒，手就立刻往哪边移动，让重心重新回到接触点附近，这样，人的大脑和手臂就形成了一个控制系统。
平衡车的控制就是模拟人的这种行为，在平衡车的控制系统中，单片机相当于人脑，车轮相当于手臂，而平衡车中内置的陀螺仪和加速度计就相当于人的眼睛。人脑很擅长类似的控制问题，但是为了让单片机做到这一点，就需要综合解决动态控制过程中的线性问题、鲁棒性问题、镇定问题、随动问题以及跟踪问题等诸多细节。
来源：新疆科技报，作者：王文旭
翻译、编辑：阿依努尔
新媒体编辑：赵翠