机械臂粒子群优化时间“3-5-3”完整matlab代码

以下是一个基于粒子群算法的机械臂“3-5-3”时间轨迹优化的完整MATLAB代码，供您参考：

% 机械臂“3-5-3”时间轨迹优化

% 定义机械臂的起点、中间点和终点
p0 = [0 0 0]; % 起点
p1 = [0.5 0.5 0.5]; % 中间点
p2 = [1 1 1]; % 终点

% 定义机械臂的关节长度
L1 = 0.3;
L2 = 0.4;
L3 = 0.2;

% 定义粒子群算法的参数
N = 50; % 粒子数量
max_iter = 100; % 最大迭代次数
w = 0.8; % 惯性权重
c1 = 1.5; % 加速度因子1
c2 = 1.5; % 加速度因子2

% 初始化粒子群
x = rand(N, 3); % 粒子位置
v = rand(N, 3); % 粒子速度
pbest = x; % 个体最优位置
gbest = x(1,:); % 全局最优位置
fit = zeros(N, 1); % 适应度值

% 粒子群算法迭代
for iter = 1:max_iter
    % 计算适应度值
    for i = 1:N
        t1 = x(i,1);
        t2 = x(i,2);
        t3 = x(i,3);
        % 计算机械臂运动轨迹
        [T, q, qd, qdd] = trajectory(p0, p1, p2, t1, t2, t3, L1, L2, L3);
        % 计算机械臂运动时间
        fit(i) = T;
        % 更新个体最优位置
        if fit(i) < fit(i-1)
            pbest(i,:) = x(i,:);
        end
        % 更新全局最优位置
        if fit(i) < fit(gbest)
            gbest = x(i,:);
        end
    end
    % 更新粒子位置和速度
    for i = 1:N
        v(i,:) = w*v(i,:) + c1*rand*(pbest(i,:) - x(i,:)) + c2*rand*(gbest - x(i,:));
        x(i,:) = x(i,:) + v(i,:);
    end
end

% 输出最优解
t1 = gbest(1);
t2 = gbest(2);
t3 = gbest(3);
[T, q, qd, qdd] = trajectory(p0, p1, p2, t1, t2, t3, L1, L2, L3);
disp(['机械臂的最短运动时间为：', num2str(T), '秒']);

% 机械臂运动轨迹绘制
figure
plot3(q(:,1), q(:,2), q(:,3), 'LineWidth', 2);
grid on
xlabel('x(m)');
ylabel('y(m)');
zlabel('z(m)');
title('机械臂运动轨迹');

% 运动学方程
function [T, q, qd, qdd] = trajectory(p0, p1, p2, t1, t2, t3, L1, L2, L3)
    % 计算机械臂的关节角
    q1 = t1 * pi / 180;
    q2 = t2 * pi / 180;
    q3 = t3 * pi / 180;
    % 计算机械臂的运动轨迹
    t = linspace(0, 1, 100);
    x = p0(1) + (p1(1) - p0(1)) * t + (p2(1) - 2 * p1(1) + p0(1)) * t.^2;
    y = p0(2) + (p1(2) - p0(2)) * t + (p2(2) - 2 * p1(2) + p0(2)) * t.^2;
    z = p0(3) + (p1(3) - p0(3)) * t + (p2(3) - 2 * p1(3) + p0(3)) * t.^2;
    % 计算机械臂的运动学方程
    q = zeros(length(t), 3);
    qd = zeros(length(t), 3);
    qdd = zeros(length(t), 3);
    for i = 1:length(t)
        % 计算机械臂的末端位置
        px = x(i);
        py = y(i);
        pz = z(i);
        % 计算机械臂的运动学方程
        q(1,i) = atan2(py, px);
        q(2,i) = acos((px^2 + py^2 + pz^2 - L1^2 - L2^2 - L3^2) / (2 * L2 * L3));
        q(3,i) = acos((px^2 + py^2 - L1^2 - L2^2) / (2 * L1 * L2)) + atan2(L3 * sin(q(2,i)), L2 + L3 * cos(q(2,i)));
        % 计算机械臂的速度和加速度
        if i > 1
            qd(:,i) = (q(:,i) - q(:,i-1)) / (t(i) - t(i-1));
            qdd(:,i) = (qd(:,i) - qd(:,i-1)) / (t(i) - t(i-1));
        end
    end
    % 计算机械臂的运动时间
    T = t(end);
end

请注意，这只是一种可能的实现方法，具体的实现还需要根据实际情况进行调整和优化。