機械系統
倒立擺是一種機械系統，由一個可以在豎直方向上自由運動的桿和一個與之相連的可旋轉物體組成。
倒立擺系統是一個非線性自然不穩定系統，在控制理論中是一個典型的實驗平台。這個系統能夠幫助直觀地理解諸如控制系統穩定性、可控性、系統收斂速度和系統抗干擾能力等抽象控制概念。倒立擺的控制涉及到控制科學中的關鍵技術，如非線性、高階次、強耦合問題的處理，是對控制理論的重要測試。
此外，倒立擺的研究不僅限於理論套用，還在機器人行走過程中的平衡控制、火箭發射中的垂直度控制和衛星飛行中的姿態控制等多個領域中有著廣泛的用途。