利用車體內部的陀螺儀和加速度感測器，來檢測車體姿態的變化，並利用伺服控制系統，精確地驅動電機進行相應的調整，以保持系統的平衡。

運作原理主要是建立在一種被稱為“動態穩定”的基本原理上，也就是車輛本身的自動平衡能力。以內建的精密固態陀螺儀來判斷車身所處的姿勢狀態，透過精密且高速的中央微處理器計算出適當的指令後，驅動馬達來做到平衡的效果。

擴充套件資料

增強電動平衡車平衡能力的部件：

1、利用電機來加強改進平衡：在此基礎上，自平衡電動獨輪車加以改進，靠電機驅動的，採用陀螺儀與驅動電路控制保持不倒。

把身體向前傾斜就可以啟動。速度則是由身體的傾斜程度來控制的，想要加速則向前傾，減速則向後傾。拋開人的主動操控，獨輪平衡車保證正常工作一定離不開加速度感測器和角速度感測器（陀螺儀）。

2、加速度感測器：加速度感測器可以測量由地球引力作用或者物體運動所產生的加速度。只需要測量其中一個方向上的加速度值，就可以計算出車傾角。

比如使用X 軸向上的加速度訊號，車直立時，固定加速度器在X軸水平方向，此時輸出訊號為零偏電壓訊號。當車發生傾斜時，重力加速度g 便會在X 軸方向形成加速度分量，從而引起該軸輸出訊號的變化。

但在實際車執行過程中，由於平衡車本身的運動所產生的加速度會產生很大的干擾訊號疊加在上述測量訊號上，使得輸出訊號無法準確反映真正的傾角。因此對於直立控制所需要的姿態資訊不能完全由加速度感測器來獲得。

3、角速度感測器：陀螺儀可以用來測量物體的旋轉角速度。平衡車上安裝陀螺儀，可以測量車傾斜的角速度，將角速度訊號進行積分處理便可以得到車的傾角。