倒立摆是一个典型、快速、多变量、非线性、强耦合的自然不稳定系统。在控制过程中能反映控制理论中的许多关键问题,如镇定问题、非线性问题、鲁棒性问题以及跟踪问题等。对倒立摆系统的研究无论在理论上还是在工程应用上都具有深远的意义,并且相关的科研成果已经应用到航天科技和机器人学等诸多领域。本文以一级倒立摆系统和二级倒立摆系统作为实验平台,针对极点配置中极点不易寻找、LQR控制中权值难于确定和拟人控制从定性到定量转化的瓶颈问题,应用遗传算法对控制器进行参数优化,一方面充分利用各自的优势来共同提高控制器的性能,另一方面将人从费时费力的试凑试验中解脱出来。仿真和实际控制结果均表明,利用此方法不仅可以得到满足要求的全局最优解,而且该方法的简便易行也是传统设计中依靠人工调节所无法比拟的。