倒双摆即二级倒立摆，是指具有两根摆杆的倒立摆系统。二级倒立摆是一个复杂非线性、强耦合、多变量的自然不稳定系统，它也是双足行走机器人、火箭飞行姿态控制等许多控制对象的最简单模型。

倒双摆简介倒双摆是一个复杂强耦合、非线性、多变量的自然不稳定系统，它也是双足行走机器人、火箭飞行姿态控制等许多控制对象的最简单模型。对倒立摆机构的控制常常用来检验控制理论的有效性，关于二级倒立摆的研究主要涉及两个问题：一是摆杆在倒立点位置的稳定和镇定控制；二是摆杆从自然悬垂位置摆到倒立点位置的摆起控制。针对二级倒立摆系统的稳定和镇定问题已提出了多种控制方案，应用传统控制理论中的状态反馈和动态观测器理论，分别实现了二级倒立摆的平衡控制。在智能控制领域，应用模糊控制、神经网络控制、拟人控制，都成功地实现了二级倒立摆的平衡稳定1。

倒立摆系统倒立摆控制系统是一个复杂的、不稳定的、非线性系统，是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。对倒立摆系统的研究能有效的反映控制中的许多典型问题：如非线性问题、鲁棒性问题、镇定问题、随动问题以及跟踪问题等。通过对倒立摆的控制，用来检验新的控制方法是否有较强的处理非线性和不稳定性问题的能力。同时，其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途，如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。

倒立摆系统按摆杆数量的不同，可分为一级，二级，三级倒立摆等，多级摆的摆杆之间属于自由连接（即无电动机或其他驱动设备）。倒立摆的控制问题就是使摆杆尽快地达到一个平衡位置，并且使之没有大的振荡和过大的角度和速度。当摆杆到达期望的位置后，系统能克服随机扰动而保持稳定的位置。

倒双摆系统的控制倒立摆系统的输入为小车的位移（即位置）和摆杆的倾斜角度期望值，计算机在每一个采样周期中采集来自传感器的小车与摆杆的实际位置信号，与期望值进行比较后，通过控制算法得到控制量，再经数模转换驱动直流电机实现倒立摆的实时控制。直流电机通过皮带带动小车在固定的轨道上运动，摆杆的一端安装在小车上，能以此点为轴心使摆杆能在垂直的平面上自由地摆动。作用力F平行于铁轨的方向作用于小车，使杆绕小车上的轴在竖直平面内旋转，小车沿着水平铁轨运动。当没有作用力时，摆杆处于垂直的稳定的平衡位置（竖直向下）。为了使杆子摆动或者达到竖直向上的稳定，需要给小车一个控制力，使其在轨道上被往前或朝后拉动2。

本词条内容贡献者为:

李航 - 副教授 - 西南大学