در پژوهش حاضر سعی شده است ، سیستم کنترل یک پایدارکننده ژیروسکوپی سه محوره نیرویی از روش کنترل چند متغیره تحلیل و طراحی گردد . پایدارکننده در حالت کلی انحراف زیاد قابها از حالت عمود بودن در نظر گرفته شده و مدل ریاضی دینامیک پاژیر به همراه ژیروسکوپهای مکانیکی آن شدیدا دارای تداخل دینامیکی بوده و اقتضا میکند که با رویکرد چند ورودی – چند خروجی تحلیل گردد . برای تحلیل و طراحی سیستم کنترل چند متغیره از روش pi استفاده شده است . پس از تحلیل مشاهده پذیری و کنترل پذیری سیستم ، با توجه به نوع رفتار و ماهیت دینامیکی پاژیر ، سیستم را به دو زیر فضای الف) پایدارپذیر و آشکارپذیر و ب) کنترل پذیر و مشاهده پذیر تفکیک کرده و به طراحی سیستم کنترل پرداخته ایم . نتایج تحلیلها و شبیه سازیها قدرت و دقت روش کنترل چند متغیره را نسبت به تحلیل یک متغیره نشان میدهد . همچنین به عنوان یک مورد مطالعاتی ساده¬تر طراحی کنترلر چندمتغیره برای یک ژیروسکوپ قائم مکانیکی ، که یک سیستم دو ورودی-دو خروجی می¬باشد انجام شده ، که درک و فهم روش را برای علاقمندان و خوانندگان ساده تر میسازد .