童 新 宋召青 于华国

1. 海军驻北京航天一院军事代表室，北京 100076 2. 海军航空工程学院七系，烟台 264001 3. 中国人民解放军92154部队，烟台 264001



基于遗传算法的线性二次型最优控制器设计及仿真

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1. 海军驻北京航天一院军事代表室，北京 100076 2. 海军航空工程学院七系，烟台 264001 3. 中国人民解放军92154部队，烟台 264001

针对一类线性二次型最优控制问题，提出了一种基于遗传算法的线性二次型最优控制器设计方法，把多个不同的设计要求转换为不等式约束，并且将加权阵的选取问题表示为一个多目标优化问题，采用遗传算法优化加权阵参数，找到同时满足频域和时域性能要求的最优控制器。将该方法应用于倒立摆最优控制器设计中，结果满足给定性能要求。 关键词 最优控制；遗传算法；多目标优化；仿真

线性二次型(LQ)最优控制问题工程易于实现、使用方便，是许多方法的理论基础，很多控制问题可以作为LQ最优控制问题来处理。

在LQ最优控制器的设计中，其加权阵不易确定。目前，对于加权阵的选取，还没有系统、有效的一般方法，主要是一些定性的指导性原则，更多的是依赖于设计者的经验，这一问题已受到人们的广泛关注。文献[1]首先提出了如何通过给定极点来得到权矩阵。近年来，文献[2-4 ]在文献[1]的方向上作了相当的研究工作。但问题都仅限于通过闭环极点来确定权矩阵，并未明确提出按时、频域指标要求来选取合适的权矩阵。

LQ最优控制器的设计是先确定权矩阵、后求解控制器，使系统满足给定的性能指标要求。……