摘要倒立摆是一个典型的多变量、高阶、非线性、强耦合本征不稳定系统。因此，倒立摆主要应用于火箭发射过程的姿态调整和直升机飞行控制领域中。本论文在参考大量文献的基础上，建立了一级倒立摆系统的数学模型，对系统进行了稳定性、可控性分析，指出一阶倒立摆的开环不稳定性。文章主要完成了：一级倒立摆动力学模型和模糊PID控制器模块的设计，确定了输入输出信号的论域、隶属度函数和模糊规则，最后利用Matlab中的simulink工具箱创建了基于模糊控制理论的一级倒立摆系统的simulink仿真模型，对倒立摆系统进行分析。仿真结果证明模糊PID控制不仅可以稳定倒立摆系统，还使小车稳定在平衡位置附近，证明了本文设计的模糊PID控制器有良好的稳定性、鲁棒性和适应性。关键词：倒立摆，PID控制，MATLAB，模糊控制TheFuzzyControlofanLinearInvertedPendulumABSTRACTHandstandpendulumisatypicalmultivariableandhighorder,nonlinearandstrongcouplingeigenunstablesystem.Therefore,invertedpendulumismainlyusedintheprocessoftherocketattitudeadjustmentandhelicopterflightcontrolfield.Thisthesisinreferenceonthebasisofalargenumberofdocuments,alevelinvertedpendulummathematicmodelofthesystem,andthestabilityofthesystemisanalyzedandcontrollable,andpointsoutthatthefirst-orderhandstandpendulumopen-loopinstability.Thisarticlemainlycompleted:levelinvertedpendulumdynamicsmodelandfuzzyPIDcontrollermoduledesign,confirmedtheinputandoutputsignalofdomain,themembershipfunctionandfuzzyrules,anduseofMatlabtoolboxofsimulinkbasedonfuzzycontroltheorytocreatethelevelinvertedpendulumsystemsimulink7.1simulationmodelforinvertedpendulumsystemisanalyzed.ThesimulationresultsprovethatthefuzzyPIDcontrolcannotonlystableinvertedpendulumsystem,butinthestableequilibriumpositionprovedinthispaper,nearthefuzzyPIDcontrollerdesignhasgoodstabilityandrobustnessandadaptability.Keywords:invertedpendulum,PIDcontrol,MATLAB,thefuzzycontrol目录TOC\o\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc295488314"前言PAGEREF_Toc295488314\h1HYPERLINK\l"_Toc295488315"第1章绪论PAGEREF_Toc295488315\h2HYPERLINK\l"_Toc295488316"倒立摆系统简介PAGEREF_Toc295488316\h2HYPERLINK\l"_Toc295488317"倒立摆的发展PAGEREF_Toc295488317\h3HYPERLINK\l"_Toc295488318"本论文的主要工作PAGEREF_Toc295488318\h4HYPERLINK\l"_Toc295488319"第2章一级倒立摆系统的结构及其数学模型PAGEREF_Toc295488319\h6HYPERLINK\l"_Toc295488320"2.1一级倒立摆的系统组成PAGEREF_Toc295488320\h6HYPERLINK\l"_Toc295488321"2.2数学模型PAGEREF_Toc295488321\h6HYPERLINK\l"_Toc295488322"