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针对多变量、非线性和强耦合的二级倒立摆系统，利用最优控制反馈矩阵，综合考虑小车、下摆、上摆和模糊误差信息，加权模糊控制器输入变量。设计了分别以倒立摆的小车、下摆和上摆为主控制量设计三种加权变量模糊控制器，控制二级倒立摆系统稳定。仿真研究表明，以上摆为主控制量设计的加权变量模糊控制器控制效果最佳，能够得到很好的稳定效果，收敛快、精度高，表明该方法的控制效果是最有效可行的。