通过对二级倒立摆系统物理结构的分析，总结了二级倒立摆系统在受控稳定状态下可能出现的各种运动状态。在由单电机控制的二级倒立摆稳定的基础上，分析控制倒立摆系统稳定的控制量与系统稳定运动状态之间存在的关系。通过实验，得到了两级摆杆之间的3种在受控稳定下的具体运动状态，证明了二级倒立摆的运动状态与系统控制中的某些参数存在着明显的关联，并且为从理论上分析这些运动状态和控制参数之间的关系提供了一定的依据。