امروزه استفاده از وسایل ریلی به دلایل اقتصادی، زیست محیطی و ایمنی و راحتی سفر در حال افزایش است ، با این حال هنوز خروج از خط قطار ها یکی از مهمترین چالش های سیستم های حمل و نقل ریلی محسوب می شود. کنترل جابجایی جانبی محور با استفاده از یک گشتاور کنترلی، می تواند تا حدود زیادی به پایداری و هدایت بهتر قطار ها کمک کند. این گشتاور توسط یک عملگر به محور اعمال و مانع جابجایی جانبی بیش از حد چرخ ها می شود . نیرو های وارد شده از طرف ریل و محیط به محور قطار به عنوان ورودی اغتشاشی در نظر گرفته می شود . سیستم کنترل باید به نحوی طراحی شود که تأثیر این اغتشاشات را تا حد امکان کاهش دهد . یکی از راهکارهای مهم در طراحی سیستم کنترل برای کاهش اثرات ورودی اغتشاشی افزایش حاشیه فاز سیستم است که باعث افزایش میرایی سیستم می شود . در این تحقیق ، با استفاده از یک مدل 7 درجه آزادی از یک خودروی ریلی ، ضمن بررسی اثرات کنترل کلاسیک ، یک تکنیک ساده و موثر ارائه می شود که در عین سادگی ، حاشیه فاز مطلوب را برای سیستم تأمین می کند و تأثیر اغتشاشات را در کمترین زمان ، از بین می برد . سپس با استفاده از روش مکان هندسی ریشه ها ، کنترل کننده ای عملی طراحی می شود که بر خلاف کنترل کننده-های ایده آل قبلی ، از لحاظ عملی قابل پیاده سازی باشد . آنگاه ، با بررسی تأثیر پارامتر های مختلف روی عملکرد سیستم و تأثیر این پارامتر ها روی تابع تبدیل بین ورودی اغتشاشی و جابجایی محور ، پارامتر های نامعین مهم سیستم تعیین می شوند . سپس با استفاده از روش فضای پارامتری مرز پایداری سیستم و محدوده مجاز تغییرات پارامترهای نامعین سیستم محور قطار ، برای پایداری و d- پایداری سیستم ، بدست می آید . این تحقیق نشان می دهد که عملکرد سیستم به پارامترهای ضریب زاویه چرخ و خزش در مقایسه با دیگر پارامترها وابستگی بیشتری دارد ، به همین دلیل این پارامترها به عنوان پارامتر نامعین در نظر گرفته می شوند و با استفاده از روش فضای پارامتری کمترین فاصله مقدار نامی پارامتر های نامعین تا مرزهای ناپایداری بدست می آید .