粒子群算法栅格地图路径规划matlab代码
时间: 2023-11-29 14:02:52 浏览: 118
粒子群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)是一种基于群体智能的优化算法,应用于路径规划可以帮助机器人或车辆等自主移动体在复杂环境中找到最优路径。下面是一个用MATLAB实现粒子群算法栅格地图路径规划的示例代码:
```matlab
%% 初始化参数
max_iteration = 100; % 最大迭代次数
num_particles = 50; % 粒子数量
c1 = 2; % 学习因子1
c2 = 2; % 学习因子2
w = 0.7; % 惯性权重
grid_map = [1 1 1 1 0; 0 1 0 1 1; 1 1 1 0 1; 1 0 1 1 1]; % 栅格地图
start_pos = [1, 1]; % 起始位置
end_pos = [4, 5]; % 终点位置
map_size = size(grid_map);
num_rows = map_size(1); % 栅格地图行数
num_cols = map_size(2); % 栅格地图列数
%% 初始化粒子位置和速度
particles = zeros(num_particles, 2); % 粒子位置,每个粒子的位置用一个二维坐标表示
velocities = zeros(num_particles, 2); % 粒子速度
for i = 1:num_particles
particles(i, :) = start_pos;
velocities(i, :) = [rand(), rand()] * 0.01;
end
%% 迭代更新
iteration = 1;
while iteration <= max_iteration
for i = 1:num_particles
particle = particles(i, :);
% 计算粒子当前位置对应的目标函数值(路径长度)
fitness = calculate_fitness(particle, end_pos, grid_map);
% 更新全局最优位置和最优值
if iteration == 1 || fitness < global_best_fitness
global_best_position = particle;
global_best_fitness = fitness;
end
% 更新粒子速度和位置
velocities(i, :) = w * velocities(i, :) + c1*rand*(global_best_position - particle) + c2*rand*(global_best_position - particle);
velocities(i, :) = max(velocities(i, :), -0.01);
velocities(i, :) = min(velocities(i, :), 0.01);
particles(i, :) = particle + velocities(i, :);
% 限制粒子位置在地图边界内
particles(i, 1) = max(particles(i, 1), 1);
particles(i, 1) = min(particles(i, 1), num_rows);
particles(i, 2) = max(particles(i, 2), 1);
particles(i, 2) = min(particles(i, 2), num_cols);
end
iteration = iteration + 1;
end
%% 计算粒子位置对应的目标函数值(路径长度)
function fitness = calculate_fitness(position, end_pos, grid_map)
% 路径搜索算法,例如A*算法
fitness = 0; % 暂时设定为0作为示例,可根据实际需要修改
end
```
以上是一个基于粒子群算法的路径规划MATLAB代码示例,实际应用中还需根据具体情况调整参数和地图数据,并在`calculate_fitness`函数中实现路径搜索算法(如A*算法)来计算粒子位置对应的目标函数值。
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