基于遗传算法的倒立摆实验系统最优控制器

摘要

针对倒立摆系统建模过程中引入的建模误差,提出了一种基于遗传算法的最优控制器设计方法.采用遗传算法优化二次型加权阵时,首先将所关注的系统时域性能指标表示为函数形式,再将遗传算法的适应度函数设计为系统参数为标称值和参数误差达到上、下界时,时域指标函数的和.通过这一过程求得的最优控制器,平衡了系统时域性能和对建模误差的鲁棒性.仿真结果表明,控制器对标称模型的控制效果满足时域设计要求.同时,对存在建模误差的对象也能获得良好的时域响应.与其他基于遗传算法的最优控制器相比,控制器设计之初便考虑到建模误差,提高了最优控制器对建模误差的适应性和鲁棒性.