改进免疫克隆选择算法的多目标轨迹优化

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1、学校代号１０５３２学号Ｓ１３０９Ｗ４０］分类号ＴＰ２４２密级公开碱讀Ａ爹ＨＵＮＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ工程硕±学位论文改进免疫克隆选择算法的多目标轨迹优化学位串请人姓名虽去科培养单位电气与信息工巧举院导师姓名及职称谢宏副教授胡巧蚊高级工稍师学科专业梓制了措研究方向机器人智能巧制巧术论文提交日期２０１６年５月２７日１学校代号：０５３２学号；Ｓ１３０９Ｗ４０１８密级：公开湖南大学工程硕±学位论文改进免疫克

2、隆选择算法的多目标轨迹优化学位串请人姓名：禹义科导师巧名及取祿；谢宏副教授胡巧蛟苗级工垣师培养ｍ位：电气与信息工程学院专业名挽：控制工程论女巧交日期：２０１６年５月２７日论受答辩日期；２０１６年５月１２日答巧委员会主庶：孙巧教授Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｉｍｐｒｏｖｅｄｉｍｍｕｎｅｃｌｏｎａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｎｒｏｂｏｔｔｒａｅｃｔｏｒｙｌａｎｎｉｎａｎｄｍｕｌｔｉｏｂｅｃｔｉｖｅｏｔｉｍｉｚａｔｉ

3、ｏｎｊｐｇｊｐＢｙＹｕＷｅｎｋｅＢ．Ｅ．（Ｕｍｖｅｒｓｉ１：ｙｏｆＳｏ山ｈＣｈｉｎａ）２０１３Ａｔｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｔｅｄｉｎｐａｒｔｉａｌｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅ民ｅｑｕｉｒｅｍｅ打ｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｎｔｈｅｉＧｒａｄｕａｔｅＳｃｈｏｏｌｏｆＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒＡｓｓ

4、ｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏｒＸｉｅＨｏｎｇＳｅｎｉｏｒＥｎｉｎｅｅｒＨｕＭｅｎｉａｏｇｇｊＭａｙ２０１６湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所。取得的研究成果除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。＾＾＜＾＇作者签名：女分日期：年主月日耗？冲

5、＾学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权巧。２、不保密口。（请在Ｗ上相应方框内打￣红｝作者签名：台日期：年＾月日＾７导师签名：日期：年Ｊ韦日＾Ｉ改进免疫克隆选择

6、算法的多目标轨迹优化摘要针对机械臂的时间最短、轨迹最平滑、能量消耗最小等多目标下的轨迹优化问题，研究了工业机器人的逆运动学求解、轨迹规划与优化Ｗ及免疫克隆选择算法的单目标与多目标优化问题一。提出种利用改进的单目标免疫克隆选择算法对机器人逆运动学求解的方法，Ｗ及对改进的免疫克隆选择多目标算法进行性能分析对比，并将改进的多目标算法应用到轨迹优化问题中。论文首先阐述了机器人的轨迹规划，详细介绍了Ｈ次样条曲线在轨迹规划和优化中的应用。其次，在标准单目标免疫克隆选择算法的基础上进斤

7、改进，让个体变异时根据自身情况和迭代代数确定变化大小的动态变异，并改进了算法中的Ｔｅｎｔ混消亡操作。然后，，改进的多目标免疫克隆选择算法采用沖序列初始化种群，提高初始化群体的多样性和均匀性，改善了算法的全局搜；引入自适应变异索能为和局部捜索能力；増加模拟二进制交叉操作，増强种群中个体之间的信息交流，保证既能在迭代前期保持种群的多样性，避免出现局；采用递减消亡操作部最优，又能在选代后期避免在最终解集中出现不可行解。选用３个测试问题进行算法仿真，用两个解集覆盖率的方法分析所改进的

8、多目标算法的收敛性，用空间分布评价法来分析改进算法的最优解的分布均匀性。实验仿真表明，改进的多目标算法具有较好的收敛性、分布均匀性和宽广性。最后，ＷＰＵＭＡ５６０为仿真对象进行实验仿真。将改进的单目标算法，对ＰＵＭＡ５６０机器人进行逆运动学求解。，改进的算法有效地提髙求解问题的精度用改进的多目标免疫克隆选择算法对轨迹进行多目标优化。将方法得出的结果与加权多目标的Ｊ算法和单目标情况下比较（ｌ，实验仿真表明改进的多目标算