实数免疫遗传优化及其在机器人路径规划中的应用研究

《实数免疫遗传优化及其在机器人路径规划中的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士论文实数免疫遗传优化及其在机器人路径规划中的应用研究摘要在机器人相关技术的研究中，路径规划是核心问题之一，在机器人硬件系统的精度短期内得不到解决的情况下，对路径规划算法的研究尤为重要。本文对实数免疫遗传算法及其在机器人路径规划中的应用进行了研究。本文首先借鉴疫苗提取、疫苗接种、基因重组、免疫记忆等思想给出了一种改进型实数免疫遗传算法，与遗传算法和既有免疫算法相比，主要在遗传选择算子、疫苗提取方式、疫苗接种方式等方面作了调整和改进，并利用智能算法测试中较常用的3个典型函数，通过适当的测试方案对本文所给出的免疫遗传算法的性能进行了测试，结果

2、表明算法的收敛性、搜索精度较遗传算法有了明显的提高，同时群体在进化过程中也保持了良好的多样性。在此基础上，把本文算法应用到机器人路径规划的求解中，引入了自适应参数调整策略，并针对路径规划的具体问题，改进了变异算子，仿真结果表明了所提方法能够显著提高全局路径规划的收敛速度，并且获得了较优解。最后，针对基于人工势场法的移动机器人路径规划存在目标不可达和合力为零而导致的局部极小陷阱问题，给出了一种基于免疫遗传算法和改进人工势场模型相结合的移动机器人路径规划方法，在路径适应度函数中引入了路径安全度和校正频率，采用免疫遗传算法来优化改进的人工势场模型

3、参数，克服了模型缺陷，同时优化了路径的长度和安全性，仿真结果显示该方法能够有效的提高路径规划的性能。关键词：实数免疫遗传优化，机器人，路径规划，人工势场硕士论文AbstractPathplanningisthekeytechnologyofMobileRobotresearch，theresearchonpathplanningisveryimportant,especiallywhenthehardwareofrobotcannotreachahighprecisioninashorttime．Theproblemofreal-coded

4、InmluneGeneticAlgorithm(IGA)anditsapplicationinrobotpathplanningisstudiedinthispaper．Firstly,akindofimprovedreal—codedIGAwasproposedbenefitingfromthethoughtsofvaccineselection,vaccination,generecombination,immunememory．Compared丽也GAandtheexistedInlmuneAlgorithm，somemodifica

5、tionsandimprovementshavebeenmademainlyinsuchaspectsasgeneticselection，vaccineselectionmode，vaccinationmode．Propertestingschemehasbeendesignedtotesttheperformancesoftheimprovedreal—codedIGAinthispaperbyutilizingthreetypicalfunctionswhichareusuallyusedtotestintelligentoptimi

6、zationalgorithms．Theresultshowsthatthealgorithmhasbetterimprovementsinconvergence，searchaccuracythanGAwithElitism，andalsokeepsthediversityofevolvingpopulation．BasedontheIGA，thenewalgorithmisappliedtotherobotpathplanning，adaptiveparameterssettingstrategyisintroduced，mutatio

7、noperatorisimprovedfortheapplicationofpathplanning，theexperimentresultsdemonstratethealgorithmCanimmediatelyfindapathevenincomplexenvironment．Finally,fortheproblemofcompositionofforcesamountingtoZeroandgoalunreachableinpathplanning、Ⅳimartificialpotentialfield，amethodbasedo

8、nimprovedartificialpotentialfieldwithIGAisproposed．Theroutesafetyandregulationfrequencyal