Este artículo muestra la aplicación de técnicas de optimización multiobjetivo, tanto para la identificación de parámetros de un modelo como para el ajuste de controladores. En particular, se propone una técnica para identificar los parámetros de un modelo en primeros principios para un péndulo invertido rotatorio aplicando una metodología de optimización multiobjetivo y datos experimentales. Así también la metodología se extiende a la sintonización de controladores PID y PI para el sistema en mención. En la aplicación de la metodología multiobjetivo se utilizan una serie de herramientas para cada una de las etapas. Como optimizador se ha utilizado una implementación basada en algoritmos evolutivos, ev-MOGA (Herrero et al., 2007). Para la fase de análisis de las soluciones del frente se utiliza la herramienta de visualización del frente de Pareto denominada level diagram (Blasco et al., 2017), que permite explorar satisfactoriamente el conjunto de soluciones óptimas de Pareto y seleccionar una de ellas de acuerdo con las preferencias del diseñador. Una ventaja que ofrece esta metodología es la fácil comprensión de las conflictos que aparecen entre los objetivos de diseño, permitiendo seleccionar una solución de compromiso satisfactoria de cuerdo a las preferencias del diseñador, sin perder de vista el conjunto de soluciones óptimas encontradas.