《MATLAB智能算法30个案例》：第5章 基于遗传算法的LQR控制器优化设计

1. 前言

《MATLAB智能算法30个案例分析》是2011年7月1日由北京航空航天大学出版社出版的图书，作者是郁磊、史峰、王辉、胡斐。本书案例是各位作者多年从事算法研究的经验总结。书中所有案例均因国内各大MATLAB技术论坛网友的切身需求而精心设计，其中不少案例所涉及的内容和求解方法在国内现已出版的MATLAB书籍中鲜有介绍。《MATLAB智能算法30个案例分析》采用案例形式，以智能算法为主线，讲解了遗传算法、免疫算法、退火算法、粒子群算法、鱼群算法、蚁群算法和神经网络算法等最常用的智能算法的MATLAB实现。

本书共给出30个案例，每个案例都是一个使用智能算法解决问题的具体实例，所有案例均由理论讲解、案例背景、MATLAB程序实现和扩展阅读四个部分组成，并配有完整的原创程序，使读者在掌握算法的同时更能快速提高使用算法求解实际问题的能力。《MATLAB智能算法30个案例分析》可作为本科毕业设计、研究生项目设计、博士低年级课题设计参考书籍，同时对广大科研人员也有很高的参考价值。

《MATLAB智能算法30个案例分析》与《MATLAB 神经网络43个案例分析》一样，都是由北京航空航天大学出版社出版，其中的智能算法应该是属于神经网络兴起之前的智能预测分类算法的热门领域，在数字信号处理，如图像和语音相关方面应用较为广泛。本系列文章结合MATLAB与实际案例进行仿真复现，有不少自己在研究生期间与工作后的学习中有过相关学习应用，这次复现仿真示例进行学习，希望可以温故知新，加强并提升自己在智能算法方面的理解与实践。下面开始进行仿真示例，主要以介绍各章节中源码应用示例为主，本文主要基于MATLAB2018a(64位)平台仿真实现，这是本书第五章基于遗传算法的LQR控制器优化设计实例，话不多说，开始！

2. MATLAB 仿真示例

打开MATLAB，点击“主页”，点击“打开”，找到示例文件

选中GA_LQR_run.m，点击“打开”

添加完毕，点击“运行”，（GA_LQR_run.m需调用GA_LQR.m，源码过长，无法给出）开始仿真，输出仿真结果如下：

Optimization terminated: maximum number of generations exceeded.

3. 小结

LQR (外文名linear quadratic regulator)即线性二次型调节器，LQR可得到状态线性反馈的最优控制规律，易于构成闭环最优控制。LQR最优控制利用廉价成本可以使原系统达到较好的性能指标(事实也可以对不稳定的系统进行整定) ，而且方法简单便于实现 ，同时利用 Matlab 强大的功能体系容易对系统实现仿真。对本章内容感兴趣或者想充分学习了解的，建议去研习书中第五章节的内容。后期会对其中一些知识点在自己理解的基础上进行补充，欢迎大家一起学习交流。