进化算法是近四十年来发展起来的、受生物进化思想启发而产生的一类新型优化算法的统称.因为此类算法与传统的优化算法相比具有诸多优点,所以最近十多年间在理论和应用两方面都取得了丰硕的成果.特别是在与优化理论之间存在着千丝万缕联系的自动控制领域,进化算法更是被广泛地应用于该领域的各个方面.尽管进化算法很早就被用于设计控制器,但是由于受到实际被控对象的复杂性、不可预测性和时变性,以及进化算法自身的一些局限性等不利因素的影响,此类应用基本上局限于数值仿真实验,目前国内外学术界鲜有关于利用进化算法对实际系统进行控制器在线设计的报导.该文即针对这个空白领域,以电烤箱温度控制系统为主要实验对象,研究了常规遗传算法、层次遗传算法和遗传规划在最优控制器在线设计方面的实际应用.在该文中,我们首先采用标准遗传算法对PID控制器以及动态矩阵控制器进行了参数整定,然后又分别利用层次遗传算法和遗传规划对控制器结构和参数同时进行优化.与常规的PID控制器和动态矩阵控制器相比,由进化算法在线设计的控制器都能取得令人满意的控制效果.此外,该文对限定个体最大规模情况下的遗传规划节点增长问题也进行了深入研究,同时还提出了一种效率更高的改进算法GP-GA.