请直接帮我定位并改进当前两轮平衡小车倒立摆控制中的 PID 参数与控制逻辑，并完成可复现的安全验证。
你可以检查和修改固件、构建、烧录，并通过 RTT、UART 或实际调试会话采集日志。所有参数结论必须由真实的试验窗口与特征数据支撑；不要只给经验参数，不要伪造传感器或运动数据，也不要在同一批试验中同时改变 Kp、Ki、Kd。
这是具有运动风险的倒立摆系统。首次验证内环时，先让车轮悬空或将车体固定在安全测试架上；进入地面测试前，确认周边无人、车辆可被人工扶住，并保留独立的急停/电机使能控制。
控制器必须在下列任一条件满足时立即退出闭环并关闭电机输出：俯仰角绝对值超过 25 度、IMU 数据无效、编码器异常、控制周期超时、看门狗/故障标志触发。以工程已有的阈值和保护逻辑为准；若需要调整保护阈值，先说明风险与依据，不要为了完成测试而放宽安全边界。
内环：姿态 PID。设定值为 target_pitch_deg，测量值为 pitch_deg，输出为 motor_command。
外环：速度 PID。设定值为 target_speed_mps，测量值为 measured_speed_mps，输出为 target_pitch_deg。
传感器：IMU 陀螺仪/加速度计融合得到姿态，左右编码器得到车轮速度；实际变量名、单位和控制频率以工程代码为准。
当前现象：小车从扶正释放后会来回摆动，部分运行中出现电机输出饱和、缓慢漂移或轻微外力扰动后无法及时恢复平衡。
- 找到 IMU 初始化与姿态融合、编码器采样、定时器中断、内外环 PID、限幅、积分冻结/清零、电机 PWM、电机方向和故障保护相关代码；
- 先核对姿态轴定义、正负号、角度/角速度单位、编码器方向、左右轮符号、控制周期、滤波延迟和内外环执行顺序。确认内环输出方向正确后，才进入参数调节；
- 以低侵入方式记录单调时间基、试验编号、模式/使能状态、pitch_deg、pitch_rate_dps、target_pitch_deg、target_speed_mps、measured_speed_mps、左右轮速度、内外环 error、P/I/D 项、积分冻结状态、限幅前后输出、PWM/电流命令及故障标志；
- 优先使用 RTT 采集高频姿态窗口；现场已有串口链路时可用 UART。日志不得改变控制周期，若带宽不足则降低非关键字段频率并保留试验标识与关键状态；
- 为启动、扶正释放、固定幅度扰动、速度阶跃、饱和进入和保护退出设置可识别的事件标记，保证连续日志可按试验编号切分。
先调姿态内环，后调速度外环；姿态内环没有稳定前，不得用外环参数掩盖问题。
- 阶段 A，静态与测试架检查：在电机禁用和车轮悬空状态下核对 pitch_deg 零点、姿态方向、编码器符号、采样周期和电机正反转映射；
- 阶段 B，姿态内环粗扫：在安全测试架或受控的低能量条件下，设计覆盖合理范围的 Kp、Ki、Kd 组合。每个组合使用一致的扶正释放或小角度扰动窗口、等待时间和试验标识；先完整跑完一批保守的粗扫，记录振荡、恢复和饱和边界；
- 阶段 C，单参数验证：根据整批结果提出一条可证伪的单参数假设，例如“在当前 Ki、Kd 固定时，增大 Kp 是否缩短恢复时间但提高振荡幅值”。后续一批固定两个参数，只改变一个参数，验证后再决定下一条假设；
- 阶段 D，速度外环：只有姿态内环已稳定时，才以低速、短距离速度阶跃调节外环。外环输出 target_pitch_deg 必须受限，且每次试验开始前重新确认内环稳定、车轮方向正确和急停可用；
- 使用自动化计划连续执行每一批参数与触发动作；整批计划的超时设置为预期总时长的至少 3 倍。参数较多时，使用脚本从参数表生成计划文件，不要手写大量试验步骤；
- 每批结束后按试验标识切分日志，计算并横向比较恢复时间、最大俯仰角、俯仰角 RMS、振荡幅值/周期、速度超调、稳态误差、控制输出峰值和饱和占比；
- 若出现姿态越界、连续饱和、传感器失效或保护退出，立即停止该批，保留现场与日志，并先分析根因。不要继续扩大参数范围。
输出每一批的参数表、窗口日志、特征对比与被验证或证伪的假设。推荐参数应同时满足以下默认目标；若项目已有明确指标，以项目指标为准：
- 受控小角度扰动后，车体在 1.5 秒内恢复到 pitch_deg 的 +/-1 度范围；
- 原地平衡 60 秒内无持续振荡，内环输出不持续饱和；
- 低速阶跃下速度稳态误差小于 0.03m/s，且不破坏姿态稳定；
- 所有保护条件可正常触发，测试中没有人为放宽安全限制。
最终说明：控制结构与实际变量映射、已排除的问题、推荐参数、修改文件、构建/烧录结果、最具代表性的日志证据，以及下一轮最值得验证的单参数假设。