兩輪自平衡小車是一類非完整的本征不穩定系統，其動力學方程具有復雜非線性、高階次、強耦合、欠驅動等特點，采用牛頓力學分析法進行系統建模，利用前饋、反饋以及輸入量構成自適應機構，在此基礎上提出模型參考自適應控制（Model Reference Adaptive Control，MRAC）策略對兩輪自平衡小車的姿態和速度進行控制。通過仿真，結果表明采用MRAC算法能夠在保證系統穩定的前提下，獲得接近于給定理想參考模型的動態性能，并使系統在平衡點附近具有良好的魯棒性。