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针对单轮机器人系统的平衡控制问题，使用车轮驱动系统来控制机器人的前向平衡，由电动马达驱动的力矩来控制机器人的侧向平衡。通过对单轮机器人系统建立ODE动态模型，提出基于改进的模糊控制方法，实现了模糊控制器设计，并在单轮机器人系统稳定性控制中加以应用。三维仿真实验展示了机器人的控制过程，验证了模糊控制器在单轮机器人平衡控制中的有效性。