錯誤的基于遺傳算法的機器人路徑規(guī)劃MATLAB源碼,求高人指點
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1、基于遺傳算法的機器人路徑規(guī)劃MATLAB源碼 算法的思路如下:取各障礙物頂點連線的中點為路徑點,相互連接各路徑點,將機器人移動的起點和終點限制在各路徑點上,利用Dijkstra算法來求網(wǎng)絡圖的最短路徑,找到從起點P1到終點Pn的最短路徑,由于上述算法使用了連接線中點的條件,不是整個規(guī)劃空間的最優(yōu)路徑,然后利用遺傳算法對找到的最短路徑各個路徑點Pi?(i=1,2,…n)調(diào)整,讓各路徑點在相應障礙物端點連線上滑動,利用Pi=?Pi1+ti×(Pi2-Pi1)(ti∈[0,1]?i=1,2,…n)即可確定相應的Pi,即為新的路徑點,連接此路徑點為最優(yōu)路徑。 function?[L1,XY
2、1,L2,XY2]=JQRLJGH(XX,YY) %%?基于Dijkstra和遺傳算法的機器人路徑規(guī)劃演示程序 %輸入?yún)?shù)在函數(shù)體內(nèi)部定義 %輸出參數(shù)為 %??L1????由Dijkstra算法得出的最短路徑長度 %??XY1???由Dijkstra算法得出的最短路徑經(jīng)過節(jié)點的坐標 %??L2????由遺傳算法得出的最短路徑長度 %??XY2???由遺傳算法得出的最短路徑經(jīng)過節(jié)點的坐標 %程序輸出的圖片有 %??Fig1??環(huán)境地圖(包括:邊界、障礙物、障礙物頂點之間的連線、Dijkstra的網(wǎng)絡圖結構) %??Fig2??由Dijkstra算法得到的最短路徑 %??Fi
3、g3??由遺傳算法得到的最短路徑 %??Fig4??遺傳算法的收斂曲線(迄今為止找到的最優(yōu)解、種群平均適應值) %%?畫Fig1 figure(1); PlotGraph; title('地形圖及網(wǎng)絡拓撲結構') PD=inf*ones(26,26); for?i=1:26 ????for?j=1:26 ????????if?D(i,j)==1 ????????????x1=XY(i,5); ????????????y1=XY(i,6); ????????????x2=XY(j,5); ????????????y2=XY(j,6); ????????????dist
4、=((x1-x2)^2+(y1-y2)^2)^0.5; ????????????PD(i,j)=dist; ????????end ????end end %%?調(diào)用最短路算法求最短路 s=1;%出發(fā)點 t=26;%目標點 [L,R]=ZuiDuanLu(PD,s,t); L1=L(end); XY1=XY(R,5:6); %%?繪制由最短路算法得到的最短路徑 figure(2); PlotGraph; hold?on for?i=1:(length(R)-1) ????x1=XY1(i,1); ????y1=XY1(i,2); ????x2=XY1(i+1
5、,1); ????y2=XY1(i+1,2); ????plot([x1,x2],[y1,y2],'k'); ????hold?on end title('由Dijkstra算法得到的初始路徑') %%?使用遺傳算法進一步尋找最短路 %第一步:變量初始化 M=50;%進化代數(shù)設置 N=20;%種群規(guī)模設置 Pm=0.3;%變異概率設置 LC1=zeros(1,M); LC2=zeros(1,M); Yp=L1; %第二步:隨機產(chǎn)生初始種群 X1=XY(R,1); Y1=XY(R,2); X2=XY(R,3); Y2=XY(R,4); for?i=1:N
6、????farm{i}=rand(1,aaa);
end
%?以下是進化迭代過程
counter=0;%設置迭代計數(shù)器
while?counter 7、,1:P0),B(:,(P0+1):end)];%產(chǎn)生子代a
????b=[B(:,1:P0),A(:,(P0+1):end)];%產(chǎn)生子代b
????newfarm{2*N-1}=a;%加入子代種群
????newfarm{2*N}=b;
????for?i=1:(N-1)
????????A=farm{Ser(i)};
????????B=farm{Ser(i+1)};
????????newfarm{2*i}=b;
????end
????FARM=[farm,newfarm];%新舊種群合并????
????%%?第四步:選擇復制
????SER=randperm 8、(2*N);
????FITNESS=zeros(1,2*N);
????fitness=zeros(1,N);
????for?i=1:(2*N)
????????PP=FARM{i};
????????FITNESS(i)=MinFun(PP,X1,X2,Y1,Y2);%調(diào)用目標函數(shù)
????end
????for?i=1:N
????????f1=FITNESS(SER(2*i-1));
????????f2=FITNESS(SER(2*i));
????????if?f1<=f2
????????else
????????????farm{i}=FARM{SER 9、(2*i)};
????????????fitness(i)=FITNESS(SER(2*i));
????????end
????end????
????%記錄最佳個體和收斂曲線
????minfitness=min(fitness);
????meanfitness=mean(fitness);
????if?minfitness 10、???????PPP=[0.5,Xp,0.5]';
????????PPPP=1-PPP;
????????X=PPP.*X1+PPPP.*X2;
????????Y=PPP.*Y1+PPPP.*Y2;
????????XY2=[X,Y];
????????figure(3)
????????PlotGraph;
????????hold?on
????????for?i=1:(length(R)-1)
????????????x1=XY2(i,1);
????????????y1=XY2(i,2);
????????????x2=XY2(i+1,1);
??????? 11、?????y2=XY2(i+1,2);
????????????plot([x1,x2],[y1,y2],'k');
????????????hold?on
????????end
????????title('遺傳算法第10代')
????????hold?on
????????for?i=1:(length(R)-1)
????????????x1=XY1(i,1);
????????????y1=XY1(i,2);
????????????x2=XY1(i+1,1);
????????????y2=XY1(i+1,2);
????????????plot([x1,x 12、2],[y1,y2],'k','LineWidth',1);
????????????hold?on
????????end
????end????
????if?counter==20
????????PPP=[0.5,Xp,0.5]';
????????PPPP=1-PPP;
????????X=PPP.*X1+PPPP.*X2;
????????Y=PPP.*Y1+PPPP.*Y2;
????????XY2=[X,Y];
????????figure(4)
????????PlotGraph;
????????hold?on
????????for?i=1:(l 13、ength(R)-1)
????????????x1=XY2(i,1);
????????????y2=XY2(i+1,2);
????????????plot([x1,x2],[y1,y2],'k');
????????????hold?on
????????end
????????title('遺傳算法第20代')
????????hold?on
????????for?i=1:(length(R)-1)
????????????x1=XY1(i,1);
????????????y1=XY1(i,2);
????????????x2=XY1(i+1,1);
???? 14、????????y2=XY1(i+1,2);
????????????plot([x1,x2],[y1,y2],'k','LineWidth',1);
????????????hold?on
????????end
????end
????if?counter==30
????????PPP=[0.5,Xp,0.5]';
????????PPPP=1-PPP;
????????X=PPP.*X1+PPPP.*X2;
????????Y=PPP.*Y1+PPPP.*Y2;
????????XY2=[X,Y];
????????figure(5)
????????PlotG 15、raph;
????????hold?on
????????for?i=1:(length(R)-1)
????????????x1=XY2(i,1);
????????????y1=XY2(i,2);
????????????x2=XY2(i+1,1);
????????????y2=XY2(i+1,2);
????????????plot([x1,x2],[y1,y2],'k');
????????????hold?on
????????end
????????title('遺傳算法第30代')
????????hold?on
????????for?i=1:(le 16、ngth(R)-1)
????????????x1=XY1(i,1);
????????????y2=XY1(i+1,2);
????????????plot([x1,x2],[y1,y2],'k','LineWidth',1);
????????????hold?on
????????end
????end
????if?counter==40
????????PPP=[0.5,Xp,0.5]';
????????PPPP=1-PPP;
????????X=PPP.*X1+PPPP.*X2;
????????Y=PPP.*Y1+PPPP.*Y2;
????????XY 17、2=[X,Y];
????????figure(6)
????????PlotGraph;
????????hold?on
????????for?i=1:(length(R)-1)
????????????x1=XY2(i,1);
????????????y1=XY2(i,2);
????????????x2=XY2(i+1,1);
????????????y2=XY2(i+1,2);
????????????plot([x1,x2],[y1,y2],'k');
????????????hold?on
????????end
????????title('遺傳算法第4 18、0代')
????????hold?on
????????for?i=1:(length(R)-1)
????????????x1=XY1(i,1);
????????????y1=XY1(i,2);
????????????x2=XY1(i+1,1);
????????????y2=XY1(i+1,2);
????????????plot([x1,x2],[y1,y2],'k','LineWidth',1);
????????????hold?on
????????end
????end
????if?counter==50
????????PPP=[0.5,Xp,0 19、.5]';
????????PPPP=1-PPP;
????????X=PPP.*X1+PPPP.*X2;
????????Y=PPP.*Y1+PPPP.*Y2;
????????XY2=[X,Y];
????????figure(7)
????????PlotGraph;
????????hold?on
????????for?i=1:(length(R)-1)
????????????x1=XY2(i,1);
????????????y1=XY2(i,2);
????????????x2=XY2(i+1,1);
????????????y2=XY2(i+1,2);
20、
????????????plot([x1,x2],[y1,y2],'k');
????????????hold?on
????????end
????????title('遺傳算法第50代')
????????hold?on
????????for?i=1:(length(R)-1)
????????????x1=XY1(i,1);
????????????y1=XY1(i,2);
????????????x2=XY1(i+1,1);
????????????y2=XY1(i+1,2);
????????????plot([x1,x2],[y1,y2],'k','Line 21、Width',1);
????????????hold?on
????????end
????end????
????LC2(counter+1)=Yp;
????LC1(counter+1)=meanfitness;????
????%%?第五步:變異
????for?i=1:N
????????if?Pm>rand&&pos(1)~=i
????????????AA=farm{i};
????????????AA(POS)=rand;
????????????farm{i}=AA;
????????end
????end????
????counter=coun 22、ter+1;
????disp(counter);
end
%%?輸出遺傳算法的優(yōu)化結果
PPP=[0.5,Xp,0.5]';
PPPP=1-PPP;
X=PPP.*X1+PPPP.*X2;
Y=PPP.*Y1+PPPP.*Y2;
XY2=[X,Y];
L2=Yp;
%%?繪制Fig3
figure(8)
PlotGraph;
hold?on
hold?on
for?i=1:(length(R)-1)
????x1=XY1(i,1);
????y1=XY1(i,2);
????x2=XY1(i+1,1);
????y2=XY1(i+1,2);
????p 23、lot([x1,x2],[y1,y2],'k','LineWidth',1);
????hold?on
end
for?i=1:(length(R)-1)
????x1=XY2(i,1);
????y1=XY2(i,2);
????x2=XY2(i+1,1);
????y2=XY2(i+1,2);
????plot([x1,x2],[y1,y2],'k');
????hold?on
end
title('遺傳算法最終結果')
figure(9)
PlotGraph;
hold?on
for?i=1:(length(R)-1)
????x1=XY1(i,1);
24、????y1=XY1(i,2);
????x2=XY1(i+1,1);
????y2=XY1(i+1,2);
????plot([x1,x2],[y1,y2],'k','LineWidth',1);
????hold?on
end
hold?on
for?i=1:(length(R)-1)
????x1=XY2(i,1);
????y1=XY2(i,2);
????x2=XY2(i+1,1);
????y2=XY2(i+1,2);
????plot([x1,x2],[y1,y2],'k','LineWidth',2);
????hold?on
end
title('遺傳算法優(yōu)化前后結果比較')
%%?繪制Fig4
figure(10);
plot(LC1);
hold?on
plot(LC2);
xlabel('迭代次數(shù)');
title('收斂曲線');
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