Ein Stellglied ist, wie der Name schon sagt, eine baugruppe, also keine physikalische Größe. Die Strellgröße wird auch nicht geregelt, sondern sie ist diejenige Größe, die gemäß dem Regelaufgabe die Regelgröße nachstellt, dies ist die zu regelnde Größe, hier der Winkel der zu balancierenden Stange.

Der Regelablauf könnte m.Ansicht nach so beschrieben werden:

Der Sollwert ist 90 Grad (Stab senkrecht)
Wird der Winkel kleiner, muss der Motor (=Stellglied) nach rechts drehen,
wird der Winkel größer, muss der Motor nach links drehen (links, bzw. rechts kann natürlich hier vertauscht sein).
Ist der Winkel 90 Grad steht der Motor.

Die Reglereinstellung scheint nicht einfach zu sein.
Aus meinem Verständnis müsste ein hoher D-Anteil vorhanden sein, weil dieser Anteil die Veränderungsgeschwindigkeit des Fehlerwinkels auswertet und entsprechend flott eingreifen dürfte
Es gibt im INet zahlreiche Veröffentlichungen zu dem Thema unter dem Stichwort "Inverses Pendel" bzw. "invertiertes Pendel", die ich allerdings nicht kenne.
Inzwischen finde ich das Problem auch so interessant, dass ich den Versuch auch einmal wagen werde.

Viel Erfolg, ich bin an deinen weiteren Erfahrungen und Fragen interessiert.

Grüße von Jens