两轮自平衡小车由车体和控制系统组成。其控制系统主要分为三大部分:控制器负责处理传感器采集的信息,经过计算,输出信号从而控制电机;执行机构为两个直流伺服电机;小车倾角传感器负责采集小车车体的运动状态信息。两轮自平衡小车有两个并行主动轮,选用两个直流电机驱动,使用倾角传感器来取回系统的状态,通过控制的计算进而控制左右电机的前进和后退,从而完成平衡控制的目的。整个系统结构图如下所示:
值得注意的是,图中的滤波器,它的用途主要是把传感器采集的数据进行预处理。那么为什么要用这个滤波器呢?这是由于采集过来的数据中通常包含有噪声,而这些噪声会对小车的状态影响。为了减小这些噪声所以在这里安排了一个低通滤波器。这个滤波器既可以用模拟滤波器也可以用数字滤波器。