模糊集理论是美国自动化控制理论专家Zadeh教授于1965年创立的，目前已被广泛应用到了冶金、化工、家用电器、金融、医学等多个领域。但是模糊集隶属度函数的准确选取比较困难，而用区间值表达不确定信息可以包含更多的信息，有效地减少失误率，保证最终决策的合理性、科学性和正确性。因此，深入研究区间值模糊集理论及其在控制中的应用具有重要意义。将区间值模糊集理论与区间值模糊逻辑应用到倒立摆系统稳定控制中进行研究，给出倒立摆稳定控制的一种新的区间值模糊控制方法。本文对倒立摆系统的区间值模糊控制进行研究，首先介绍区间值模糊逻辑推理，给出区间值模糊控制基本原理，然后设计出具有区间结构的隶属度函数曲线，并用区间值蕴涵来构造推理规则，形成一种定性的推理机制，利用区间运算、区间推理等，分别设计出一级、二级倒立摆的模糊控制器，分别建立起一级、二级倒立摆的区间值模糊控制系统，最后通过仿真和实时控制实验，成功实现了一级、二级倒立摆点值和区间值的稳定控制，还进一步研究了其稳定性、随动性和抗干扰性。本文主要研究内容：(1)根据模糊集理论和模糊逻辑推理，对点值输入、输出变量的隶属度函数分别选择Trimf型、Trapmf型、Gaussmf型和Gauss2mf型等四种类型，分别设计出一级、二级倒立摆的点值模糊控制器，建立起它们的模糊控制系统，并对其进行仿真和实时控制实验，均成功地实现了一级、二级倒立摆的点值模糊稳定控制。(2)根据区间值模糊集理论，利用薛占熬教授提出的区间值R蕴涵算子，对区间值按输入、输出变量的隶属度函数分别选择Trapmf-Trimf型、Gaussmf-Gauss2mf型等形式，设计出具有区间结构的隶属度函数曲线。分四种情况，分别设计出Trapmf-Trimf分立模糊控制器、Trapmf-Trimf合成模糊控制器、Gaussmf-Gauss2mf分立模糊控制器、Gaussmf-Gauss2mf合成模糊控制器，建立起它们的模糊控制系统，并对其进行仿真和实时控制实验，均成功地实现了一级、二级倒立摆的区间值模糊稳定控制。(3)共建立六个模糊推理系统(FIS)和九个模糊控制系统，对一级、二级倒立摆点值与区间值模糊控制的实验结果进行对比分析，研讨了倒立摆点值、区间值模糊控制系统的稳定性、随动性和抗干扰性。实验结果表明：区间值模糊控制可以实现倒立摆系统的稳定控制，可以应用到像倒立摆这种多变量、强耦合、自然不稳定的非线性系统中去；点值模糊控制由于隶属度函数选择不当或参数设置不当，会导致系统稳定性差或随动性弱，而区间值模糊控制则可以避免这些情况的发生；由于区间值的隶属度函数曲线呈带状区间结构，而点值的隶属度函数曲线呈单线结构，区间值模糊控制在抗干扰性方面比点值模糊控制有明显优势。