直线一级摆系统采用通用直线运动模块作为基础运动平台，在其运动体上增加一个一级实验摆机构，构成一个模块化的典型机械控制对象。一级实验摆机构由一个安装支架和一个随动关节组成，随动关节的一端装有角度检测传感器，对关节的运动角度和方向进行实时检测；另一端用来安装摆杆或者垂吊重物，用来模拟静态不稳定系统和静态稳定系统；直线运动模块本身构成一个静态随机稳定系统，由伺服电机驱动，电机本身安装有角度检测传感器，对电机的运动进行检测，直线模块还安装有直线运动检测传感器，对直线运动状态（位置和速度）进行检测。所有检测信息通过运动控制器进入计算机，由计算机中的软件对上述信息进行分析和处理，通过设计好的数字控制器对机械系统进行控制，使各种控制对象保持动态平衡，满足控制要求。
