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考虑倒立摆初始角度、系统控制参数与机械结构参数之间的关系,针对具有非线性、强耦合特性的典型多输入多输出倒立摆系统,建立了系统结构模型,阐述倒立摆控制原理.分析了最优控制的控制参数（如初始角度）与倒立摆结构参数（最大位移,最大加速等）的关系,得到了初始角度、系统控制参数对系统结构参数影响的关系表达式.结合实验研究发现,影响系统控制误差的因素包括齿形带的传动误差、小车和摆杆的惯性、齿形带轮的摩擦等.研究结果为倒立摆系统的控制以及其他相关系统的设计与分析,提供了理论依据和方法.