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倒立摆控制系统是一个典型的高阶次、不稳定、多变量、非线性和强藕合控制系统。本文研究对象是基于研华公司数据采集卡PCI-1710-B的倒立摆控制系统。通过对一级倒立摆系统控制原理分析、数学建模分析、状态反馈设计、MATLAB仿真。然后在搭建的实验平台上用LQR方法编程实现对其最优控制。MATLAB仿真结果良好，软件部分采用VB开发，实现了对系统的‘倒立’控制和相关实时参数的显示。