倒立摆控制是一个经典的控制平衡课题。作为一个自然不稳定系统，倒立摆一直被用作实时控制系统实验的控制设备。倒立摆的稳定控制相当困难，通过对它的研究不仅可以解决控制中的理论问题，还能将控制理论涉及的三个主要基础学科：力学、数学和电学(包含计算机)进行有机的综合应用，对控制领域的研究者来说是一个极具挑战性的难题。 本论文首先阐述了对倒立摆系统控制的研究发展过程和现状；随后详细介绍了一级和二级倒立摆系统的动力学建模过程。并且在传统的PID控制的基础上，对一阶倒立摆进行了变比例控制，由它控制的倒立摆系统鲁棒性也很好，并能长时间稳定站立。但考虑到参数确定很复杂，而且参数调节也很难，所以又采用线性二次型调节法，通过调节输入量的权重R和状态量的权重Q，得到最优控制器对应的反馈矩阵K，以实现倒立摆的稳定。 本论文还设计了基于DSP的计算机控制系统。详细介绍了DSP硬件电路设计和外围电路设计，用C和汇编语言编写了系统的控制程序。 此外，建立了Visual Basic与DSP的RS—232通讯，实时记录运动控制曲线和参数变化。并且对电机转速进行了闭环控制，利用程序实现了对电机的伺服调节。 最后，对本论文进行了总结，对下一步要进行的工作提出了自己的设想。 整个论文的完成，以一定的理论为基础，既有数学模型的推导，方法理论的探讨，又有实际控制系统设计过程，而且研究对象相当典型，故本课题有重大的理论意义和实际意义。