随着时代的进步,工业水平的提高,工业过程向着大型化和复杂化的方向进步,工业控制系统也就变得越来越复杂。工业控制系统不仅具有高度的非线性和不确定性,还具有强耦合性、信息不完全性和大时滞等特点,并且工业控制系统受到的约束条件也越来越严格。用常规控制方法来控制工业过程已经存在很多问题,无法得到满意的控制效果。因而,促进了工业控制技术和方法的提高,诞生了很多先进的工业控制技术。在近代控制理论中,模糊控制是智能控制的一个重要组成部分,模糊控制是建立在模糊集合上的一种控制理论,它基于语言规则与模糊推理。工业控制中最常用的控制方法是PID控制,它不光具有结构简单和易于操作的好处,而且还具有鲁棒性强、稳态无静差等优势。结合模糊控制与PID控制,形成模糊PID控制,一方面PID控制不适用于非线性和无精确数学模型的控制对象,而模糊控制恰好能弥补了这种不足;另一方面,模糊控制无法对控制对象进行精确控制,因而有控制效果粗糙和稳态精度不高等缺点,PID控制也改善了这种不足。总之,模糊PID控制不仅具有适应性强和控制灵活的特点,又具有PID控制精度高和快速性好的优点。粒计算这门学科虽然诞生较晚,但发展非常迅速。粒计算不仅结合了粗糙集与人工智能的精华,而且还融合了模糊集和数据挖掘等多种理论的研究成果。粒计算改变了传统方法的求精确解的模式方法,它通过用近似解,不仅可以针对不确定的和模糊的研究对象,而且可以对海量的和不精确的数据进行研究。因此,粒计算不同于传统的计算观念,它是一种新的处理信息的概念和计算模式,它使信息处理更加便捷和科学。当前,基于商空间的粒计算理论、基于粗糙集的粒计算理论和基于模糊逻辑的粒计算理论是粒计算理论中最重要的三大理论。商空间理论是粒计算理论中的一个非常重要的组成部分,它描述一个问题使用的是一个三元组(X,f,T)。本文通过使用商空间理论把模糊控制理论与PID控制理论联系起来解决问题,形成了用模糊控制在粗粒度层次上进行处理,用PID控制在细粒度层次上进行处理的方法,既解决了模糊控制规则指数爆炸问题,又可以提高整个控制系统的精度与速度。二级倒立摆系统不仅是一个非线性和不稳定的控制系统,同时还是一个多变量的和快速变化的控制系统,由于该系统具有多变量的输入,在用常规的模糊控制理论对其控制时,会有模糊规则指数爆炸的问题。本文将基于商空间理论的模糊PID控制器用于二级倒立摆系统,构成了粗粒度层和细粒度层两个层次。在粗粒度的层次上采用模糊控制进行粗调,从而可以实现了系统的稳定性；在细粒度的层次上采用PID控制,对系统精确地微调,从而可以获得理想的系统控制性能。最后运用MATLAB7.0对二级倒立摆系统进行仿真。