本论文以实际的一级倒立摆作为控制对象,对其进行控制算法研究以及实时控制系统的设计开发,最终实现了倒立摆自动起摆和稳定控制,并在MATLAB的Simlink和VC环境下搭建了实时控制系统,达到了预期的效果。本文主要采用了两种策略对其进行了控制,第一种策略是将倒立摆系统的非线性模型在平衡点附近进行近似线性化处理,获得系统在平衡点附近的线性化模型,然后利用PV对倒立摆进行自动起摆控制、LQR进行平衡控制;第二种策略不利用倒立摆的数学模型,直接利用模糊控制对其进行自动起摆和平衡控制。实际结果证明,本文提出的控制策略是有效的,并在实际产品中取得了较好的控制效果。 第一章简要介绍了本文的研究背景、主要内容以及思路。 第二章对倒立摆进行动力学分析,建立其数学模型,并进行了能控性和稳定性分析。 第三章简要介绍了数据采集卡以及在VC和Simlink中的实现。 第四章介绍PV和LQR算法,并依此进行实时控制系统的设计。 第六章讨论模糊集合论以及模糊逻辑的原理。 第五章介绍模糊控制算法,并依此进行实时控制系统的设计。 第七章总结了本文的工作,给出了最后的结论。