假设我们以站在车上的驾驶人与车辆的总体重心纵轴作为参考线。当这条轴往前倾斜时，平衡车车身内的内置电动马达会产生往前的力量，一方面平衡人与车往前倾倒的扭矩；一方面产生让车辆前进的加速度。相反的，当陀螺仪发现驾驶人的重心往后倾时，也会产生向后的力量达到平衡效果。这就是自平衡车系统所达到的的“动态平衡”。而方向控制上驾驶人只要改变自己身体的角度往前或往后倾，平衡车就会根据倾斜的方向前进或后退。而速度则与驾驶人身体倾斜的程度呈正比。原则上，只要平衡车有正确打开电源且能保持足够运作的电力，车上的人就不用担心有倾倒跌落的可能，这与一般需要靠驾驶人自己进行平衡的滑板车等交通工具大大不同。
国内对两轮自平衡系统的研究起步较晚，但也取得了很大的进步。2003年台湾国立中央大学也制作了一个两轮自平衡模型，并通过模糊控制理论对其进行了控制，可实现相关功能的应用。2005年，广东智能平衡车厂家，哈尔滨工业大学的一个研究小组研制出一个两轮自平衡机器人的样机。依靠的基本原理是陀螺仪来检测车体的姿势，通过电动机来驱动小车的运行。
近年来科学技术的不断发展，平衡车，随着对两轮自平衡小车研究的深入，国内平衡车机械结构、控制系统的不断完善，广东平衡车厂家，我国在这领域的研究也取得不断地发展。 设计两轮平衡车主要克服的问题是其结构设计，材料选择等方面突出其体积小，节能减排的理念。而平衡车平衡控制的实现，依靠控制系统中硬件部分控制电路设计，传感器模块中参与信号参数检测的陀螺仪及加速度计及软件部分的控制器。
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