倒立摆系统是一个典型的多变量、非线性、强耦合和快速运动的高阶不稳定系统，它是检验各种新的控制理论和方法有效性的典型理想模型。在其控制过程中，能有效地反映诸如镇定性、鲁棒性、随动性以及跟踪等许多关键问题。近年来，许多学者已经应用各种各样的控制方法对倒立摆系统进行广泛地研究，尽管国内外对倒立摆的研究已有显著成果，但作者对倒立摆的研究才刚刚起步，需要在学习和总结已有经验的基础上，研究倒立摆的控制，以提高控制理论的水平。 本文以二级倒立摆模型为控制对象，首先在阐述了倒立摆系统控制的研究发展过程和现状之后，介绍了倒立摆系统的结构和数学模型，并详细推导了二级倒立摆的数学模型。 其次，本文主要研究倒立摆系统的现代以及智能控制方法，用极点配置、LQR最优控制、滑模变结构和模糊控制设计了控制器，通过MATLAB及SIMULINK仿真，分析指出各种方法之间的优缺点，结果表明：智能控制策略不仅能满足非线性系统的控制要求，而且能明显改善控制指标，整个系统具有更好的动态特性。 最后完成了一、二级倒立摆系统控制程序的设计和调试，实验取得较好的效果，并对实验结果进行了分析。 结论部分对本课题的意义、目的和工作内容进行总结。