任何一个实际的物理系统都是非线性的.所谓线性只是对非线性的一种简化或近似.非线性系统所包含的内容十分丰富,各式各样的运动规律大相径庭,要想建立一个能够解决所有问题的统一方法是十分困难的.该文针对倒立摆非线性系统,从解耦控制、滑模变结构控制、模糊控制的角度进行了分析和设计.首先,在参考大量的国内外文献的基础上,分析和综述了各种非线性控制理论和方法,如模糊控制、神经网络控制、滑模变结构控制、逆系统方法等等.其次,该文基于线性化后的倒立摆模型设计了线性状态观测器和线性反馈控制算法.然后该文基于T-S模糊模型详细分析了模糊系统的分离定理并设计了倒立摆系统的模糊状态观测器和模糊控制器.最后本文针对一类四阶非线性系统设计了解耦滑模模糊控制算法.在解耦滑模模糊控制算法中,首先利用变结构控制可以使系统对包括外部干扰及内部参数扰动在内的不确定因素产生强鲁棒性的这一性质,为一类二阶非线性系统设计了带有边界层厚度的滑模变结构控制器,因此在滑模变结构控制的基础上,该文给出了基于滑模切换面S这个变量的只有5条模糊控制规则的滑模模糊控制算法.然后通过解耦控制的方法针对一类四阶非线性系统设计了解耦滑模模糊控制器.与线性状态反馈控制和基于T-S模糊模型的模糊控制仿真比较说明了解耦滑模模糊控制算法的强鲁棒性和大范围控制稳定性.