在加速器系统中,电源的输出性能直接决定着加速器束流的质量,因此在加速器系统中电源控制器具有十分重要的地位。同时,随着国内强流重离子加速器(High Intensity Heavy-ion Accelerator Facility,HIAF)的规划与设计,使得对加速器电源控制器输出性能与控制器组之间协调工作的要求越来越高。在传统控制器设计中,由于数字器件性能的限制导致很多优异的控制算法无法使用。但是,随着数字技术与集成电路的发展,涌现了很多高性能的数字器件,具备强大的数字信号处理功能。这使得以往必须用计算机才能实现的算法,如今可以在数字器件上实现,使得对高性能加速器电源控制器的设计成为可能。针对高性能加速器电源控制器的设计问题,本文利用FPGA与DSP以及生物地理学优化算法(Biogeography-based optimization,BBO)设计了一种基于智能优化算法的加速器磁铁电源数字控制器。首先,本文针对传统的兰州重离子加速器冷却存储环(Cooler Storage Ring of the Heavy Ion Research Facility in Lanzhou,HIRFL-CSR)加速器电源控制器提出了一种基于总线式的模块化控制器设计架构,以提高电源控制回路对数字器件资源的合理利用率。在HIRFL现有电源控制器中FPGA系统设计架构存在逻辑资源浪费和内部逻辑模块化混乱的问题,导致FPGA功能的可扩展性受限,因此提出了基于总线式的模块化设计架构。实验表明,所提出的架构极大的减少了电源控制逻辑对数字器件逻辑资源的占用率,提升了对数字器件资源的利用率并减少了开发的周期。然后,本文对基于BBO优化算法的电源控制器的设计进行仿真验证与分析。首先将BBO算法进行改进,提出了一种基于整体迁徙策略的BBO算法,提升了算法的优化性能并有效减少了算法的运行时间和运行内存。然后利用数学建模方法得到电源样机的数学模型,并通过仿真实验证明了利用BBO算法调节电源控制器PI参数的可行性。最后在数字器件DSP中实现BBO算法,实验证明BBO算法完全可以在数字器件中实现。最后,本文利用提出的架构采用FPGA+DSP的数字器件,设计基于BBO的加速器磁铁电源数字控制器,完成了整个电源控制器的软硬件设计,并在电源样机上测试控制器,验证了所设计控制器的实用性和有效性。