倒立摆系统是一个典型的非线性、强耦合、多变量和不稳定系统，作为控制系统的被控对象，通过以单级倒立摆为被控对象，来掌握控制系统的数学模型的建立方法和及控制系统的调试方法，掌握MATLAB仿真软件的使用方法。 本次课程设计包含如下几个内容： [1]研究该装置的非线性数学模型，并提出合理的线性化方法，建立该装置的线性数学模型－传递函数（以u为输入，为输出）； [2]用画根轨迹方法对系统进行稳定性分析,用BODE图求出系统的相角裕度和截止频率. [3]用Matlab求系统阶跃响应.

以二维单级倒立摆为被控对象, 利用拟人控制的思想形成非线性控制律, 并确定出反馈系数间 的相对关系。通过在线调试实现定性控制律的量化,从而成功地控制了二维单级倒立摆的稳定。与传统 的控制系统设计相比,不依赖于数学模型, 不受线性约束; 与模糊控制相比,不需要人类直接控制被控对 象的经验。拟人控制方法设计简单易行,且得到的控制系统具有较强的鲁棒性。