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倒立摆小车，作为PID控制最典型的运用模型，因由其模型结构清晰，控制方法成熟，在现今生活中存在较大的应用潜力。首先通过对倒立摆小车的介绍，确定状态变量。然后通过其运动中包含的牛顿第二定律作为建模依据，抽象出了描述倒立摆小车运动的微分方程数学模型，通过构建状态变量得到状态空间模型。通过MATLAB软件建立小车状态空间模型与PID控制器模型，给定输入，在调整PID控制器参数的过程中，验证小车的控制律设计结果。