非完整欠驱动机械系统的控制是目前非线性控制的一个重要领域。本论文以欠驱动机械系统Pendubot为对象，研究非完整欠驱动机械系统的控制方法。Pendubot是一个在垂直平面上运动的二杆机器人，有两个自由度，但只有一个驱动装置。Pendubot控制器的目的为：将Pendubot从其垂直向下稳定平衡点摇起到它的垂直向上不稳定平衡点，然后将其控制在垂直向上不稳定平衡点上。 针对Pendubot控制中存在的问题，本文提出了两类Pendubot控制策略。 论文首先利用拉格朗日动力学建立了Pendubot动力学模型，然后利用在线系统参数辨识的方法及CAD模型法确定了Pendubot系统的参数。根据得到的Pendubot动力学模型及系统参数提出了Pendubot的两种控制策略：基于部分反馈线性化与LQR方法结合的控制策略和基于模糊控制与LQR方法结合的控制策略。 基于部分反馈线性化与LQR方法结合的控制策略摇起时间短，控制器之间过渡平稳，但它有成功率不高、参数难调的缺点。进一步，本论文提出了基于模糊控制与LQR方法结合的，控制策略不仅解决了基于部分反馈线性化与LQR方法结合的Pendubot控制策略成功率不高、参数难调的缺点，同时也具有摇起时间短、控制器之间过渡平稳和摇起控制器结构简单的优点。 通过本文的研究工作，已经建立起欠驱动机器人Pendubot的实验系统，为非完整欠驱动机械系统的控制提供了新的手段。