Cấu trúc động học chung của mô hình con lắc ngược được trình bày trên hình 1.1. Bộ phận cơ khí gồm một xe goòng nhỏ, trên đó có các bộ phận chính là tay đòn gắn con lắc có thể xoay tự do trên một trục ngang. Xe goòng đó được truyền động bởi một động cơ điện một chiều thông qua hệ thống Puly và dây đai có thể di chuyển trên đường ray phẳng trong phạm vi chuyển động giới hạn. Vị trí của xe goòng được điều khiển bởi hệ thống điều khiển số thông minh đảm bảo con lắc di chuyển và được giữ cân bằng. Đường ray có độ dài cố định là điều kiện ràng buộc của thuật toán điều khiển. Encoder gắn cùng trục puly của cơ cấu chuyển động được sử dụng cho xác định vị trí tức thời xe goòng. Góc quay của con lắc được đo bằng một chiết áp xoay gắn trên trục quay của con lắc ngược.
