制御実験のモデル
この曲芸のような動作は，制御理論を使えば機械でも実現できる．その基本的な方法をこれから述べよう．図のように，倒立振子が乗っている台車を考える．簡単のため，倒立振子は左右にのみに倒れ，また台車は左右にのみ動作できるものとする．
倒立振子の根本の部分には，エンコーダと呼ばれる装置が付いていて，倒立振子がどれだけの角度傾いたのかを計測することができる．右側に倒れたときプラス，左側のときはマイナス何度とし，ちょうど直立になったとき０度とする．この振子の傾斜角度が被制御量になりその目標値が直立状態の０度ということになる．