两轮电动平衡车可以归属于轮式机器人的范畴，结构较为简单、占地面积小、运动灵活性较高，适用于危险狭窄的空间；其动力学系统具有多变量、非线性、强耦合、参数不确定性等特性，是研究各种控制方法的一个理想平台。因此，本文旨在研究一种控制方法，在多自由度的车体结构中，使用陀螺仪和加速度传感器，来检测车身俯仰状态和状态变化率，通过高速中央处理器计算出适当数据和指令后，驱动电动机产生前进或后退的加速度来达到车体前后平衡的效果；同时，通过改变两轮转速差可实现转向功能。本文根据两轮电动平衡车和电机的力学模型，基于动力学与电机理论，建立两轮电动平衡车辆的状态空间方程。采用分数阶PID控制通过控制左右轮的转速实现平衡车的平衡和运动。最后通过MATLAB仿真，分析了电动平衡车在正常路况下的动力学特性。由于引入了分数阶积分和微分阶次，控制器参数数量增加，整定范围变大，得到了更好的控制效果。