针对传统模糊控制的不足，基于三级倒立摆多变量非线性的数学模型，设计了由模糊控制器和线性二次最优控制器组合的混合控制器。当小车到达某一指定位置时，模糊控制器切换到线性二次型最优控制器。仿真结果表明:混合控制器有效克服了模糊控制器在定位精度低和线性二次型最优控制器响应时间慢的缺点，优于单一的模糊控制器或线性二次型最优控制器.