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本文针对开环不稳定球杆系统，提出了一种内模PID控制器设计方法。首先通过机理分析建立了系统的数学模型，并利用一阶环节逼近模型中的积分环节，然后在此基础上根据内模控制（inter．nalmodelcontrol，IMC）原理设计了系统控制器，并推导出了相应的内模PID控制器，与常规PID控制器相比，该控制器仅有一个可调参数，且系统具有整定方便、鲁棒性强的优点。仿真和实验结果表明，内模PID控制器能使小球快速地稳定在目标位置，具有良好的稳定性和鲁棒性。