在稳定性控制问题上,倒立摆既具有普遍性又具有典型性。其作为一个装置,成本低廉,结构简单;作为一个被控对象,又是一个相当复杂、高阶次、不稳定、多变量、非线性、强耦合的系统,只有采取行之有效的方法才能使之稳定。给出了倒立摆的研究历史,介绍了倒立摆系统在工程实际中的应用及研究现状,倒立摆系统的研究方法。用牛顿力学方法建立倒立摆系统数学模型,并在平衡点附近进行线性化。应用现代控制理论中的LQR控制和Bang-Bang控制设计倒立摆系统的控制器,并用MATLAB软件对倒立摆系统作控制仿真以验证控制算法的正确性。仿真结果表明,基于Bang-Bang控制的倒立摆摆起控制和LQR最优控制的稳定控制能够实现倒立摆的控制。研究了倒立摆模糊控制系统,应用模糊逻辑工具箱对倒立摆系统进行设计,并采用MATLAB软件对倒立摆系统进行稳定控制仿真,仿真结果验证了模糊控制方法用于倒立摆系统是有效的。