生物免疫系统是一个高度复杂的分布协调自适应系统,能够有效地抵御入侵体内的细菌,从而维持生命体的生存和进化。在这一过程中,由骨髓产生的B细胞和T细胞起着非常重要的作用。受生物免疫系统启发的免疫原理已经在控制、规划、图像处理、数据挖掘、故障检测和诊断等领域得到了广泛应用。为了学习和利用免疫系统的这种优点,本文以二阶倒立摆为被控对象,首先建立了二阶倒立摆的数学模型,接着采用现在控制理论中的能控性判据证明了倒立摆系统的能控性。由于二阶倒立摆有六个控制变量,若直接设计模糊控制器会遇到“规则爆炸”的问题。因此本文设计了一种分层递阶的降维模糊控制器以解决“规则爆炸”的问题,然后利用免疫优化算法对降维模糊控制器的模糊规则和隶属函数参数的优化。仿真试验的结果表明,这种对于二阶倒立摆的模糊免疫控制器具有结构简单、控制算法易于实现、计算效率高的优点。二阶倒立摆的实物试验证实了这种免疫优化过的模糊算法可以较好的对二阶倒立摆进行实时控制,同系统默认的LQR控制算法相比,该算法具有较好的鲁棒性和快速响应性。最后,文章展望了下一步的工作内容和免疫优化算法的发展方向。