基于改进蜂群算法的倒立摆控制器优化设计

来源：计算机测量与控制杂志2014年第9期北京时间：

作者：刘源,王佩雪,廖雷,王海泉

摘要：环形倒立摆系统以其非线性、不稳定、高阶的、强耦合的特性,已经成为控制理论教学以及模拟机器人行走、卫星飞行姿态等复杂系统控制的重要实验平台;文章中引入了LQR控制算法,实现对倒立摆的稳定控制；而为了避免LQR控制器设计过程中反复调节加权矩阵Q,R的复杂性,同时得到更优异的控制效果,将人工蜂群(ABC)算法应用于LQR控制器设计中;而为了克服传统蜂群算法的缺陷,加快收敛速度和增加种群的多样性,在雇佣蜂阶段和跟随蜂阶段对算法进行了改进;仿真结果表明,改善的ABC算法的能够很好地完成LQR控制器参数寻优,控制效果良好。

关键词：环形倒立摆;平衡控制;线性高斯二次型;蜂群算法 [HJ1.3mm]

基金资助：国家自然科学基金项目资助(61304115)；国际科技合作项目(2010DFA22770)。