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倒立摆的研究工作主要集中在下面2项：1）能有效控制倒立摆装置的控制器的研究； 2）倒立摆装置无人干涉情况下的自动起摆研究。国外对倒立摆装置的研究起始于上世纪50年代初，最早的一级倒立摆装置由MIT学者从火箭发射助推器中演变而来，那时主要研究直线倒立摆的线性控制问题。20世纪60年代末，倒立摆的概念被正式提出。之后，各式各样的倒立摆装置被世界各国的专家学者创造出来，许多针对性的控制方法也被提了出来。1976年Mori等人[2]在对倒立摆进行数学建模时，首次使用线性化处理的思想，并用状态空间方法设计了控制器。1980年，Furuta [3]用线性化方法完成二级倒立摆的实时控制任务。1984年，Wattes研究了LQR(Linear Quadratic Regulator)方法控制倒立摆[4]。LQR控制器主要基于 和 87445

设计LQR控制器也就是寻找 。 年代后期以来，倒立摆的非线性特性获得了深入地研究，许多非线性的控制策略被提了出来。例如变结构控制、基于李雅普诺夫的控制方法等等。之后90年代，Furuta，Tsachoiridis，Eltohamy等人分别提出直线三级倒立摆系统基于线性模型的控制策略，这些控制策略后来陆续得到了验证。论文网

国内对倒立摆的研究开始于上世纪60年代。1994年，北京航空航天大学教授张明廉 [5]提出“拟人智能控制理论”，结合人工智能与控制理论，实现了三级倒立摆的实物控制。2001年北京师范大学教授李洪兴 [6]采用变论域自适应模糊控制方法，研究了四级倒立摆的控制问题，随后李洪兴又于2002年在国际上首次完成了四级倒立摆的实物控制。2005年，罗成、胡德文运用“ ”方法首次实现了5级倒立摆的控制。