本文以第九届全国大学生智能车竞赛为背景，介绍了两轮自平衡小车控制系统的软硬件结构和开发流程。该比赛采用大赛组委会统一指定的E型车模，以Freescale半导体公司生产的32位单片机MK60FX512VLQ15 KinetisARM-Cortex M4为核心控制器，在IAR6.3开发环境中进行软件开发，使用MT9V022 CMOS摄像头进行赛道信息采集。整个系统涉及硬件电路设计、控制策略、整车机械架构等多个方面。为提高在高速运行下的稳定性，进行了不同方案的设计，并使用Matlab进行了大量的数据分析以及上位机的设计调试，确定了现有的整车架构和相关控制参数。车模使用飞思卡尔加速度传感器MMA7361 以及MPU6050的陀螺仪模块进行角度融合，获取车模姿态，完成平衡直立。根据MT9V022采集到的赛道信息进行软件二值化后路径规划，通过两轮电子差速实现转向。