倒单摆是质心在其枢纽点以上的摆。倒单摆在力学上无法稳定平衡，在没有额外控制时，倒单摆会倒下。若利用控制系统控制桿的角度，在桿开始要倒下时调整质心位置，让桿子不会倒下，可以维持倒单摆的平衡。倒单摆是动力学及控制理论中的经典问题，常用来测试不同的控制策略。倒单摆常以枢纽点在台车上的方式来呈现，如图所示。这称为「台车和桿子」。大部份的应用会限制单摆只有一个自由度，固定摆的。一般的单摆在重物在枢纽点下方时会平衡，倒单摆在其本质上就无法自行平衡，需要透过外在控制才能平衡。外在控制平衡的作法可以在枢纽点加力矩，或是让枢