该论文主要研究一种很新颖的非线性系统控制理论及设计方法-直接反馈线性化法(即DFL方法).相比于其他非线性系统研究方法如:相平面分析法、谐波平衡法(即描述函数法)、微分几何理论方法等,其具有简易、可行的突出特点.直接反馈线性化方法的理论依据有隐函数理论、逆系统理论,其设计方法是通过构造非线性系统的状态方程,进行非线性补偿(设计补偿器),最后,使得整个系统成为线性系统,再利用线性系统的方法,得到系统的控制方案.针对实际的水位系统,构造系统模型,利用DFL方法对系统模型进行线性补偿,设 计补偿器,得到具有新的输入的线性系统,再利用线性理论设计控制方案.借助具有强大的数据与图形处理功能的工具软件 MATLAB进行仿真分析,同时构造PID控制方案,进行仿真对比,分析各自的性能特点.在 DFL理论分析和仿真研究的基础上,设计研制了计算机控制系统,实现对水位的适时在线控制实验,实验结果表明:水位系统采用直接反馈线性化控制,效果很好.