假设已知扩散浓度,传感器的精度,覆盖率函数表示为浓度大于传感器的精度,基于pso算法实现工业园区气体浓度监测覆盖范围最大,经济成本最低并且得到仿真图片结果的matlab相关代码
时间: 2024-03-05 08:47:45 浏览: 12
好的,下面是基于PSO算法实现工业园区气体浓度监测覆盖范围最大、经济成本最低并且得到仿真图片结果的Matlab代码。
```matlab
% 定义目标函数
function y = objective_function(x)
% x为传感器坐标,y为覆盖率函数
y = exp(-(sum(x.^2, 2)));
end
% 定义PSO算法
function [gbest, gbest_value] = PSO(dim, size, iter_num, c1, c2, w, lb, ub)
x = rand(size, dim) .* (ub - lb) + lb; % 粒子位置
v = rand(size, dim) .* (ub - lb) + lb; % 粒子速度
pbest = x; % 个体最优位置
[~, idx] = max(objective_function(x));
gbest = x(idx, :); % 全局最优位置
gbest_value = objective_function(gbest); % 全局最优值
for i = 1:iter_num
r1 = rand(size, dim);
r2 = rand(size, dim);
v = w * v + c1 * r1 .* (pbest - x) + c2 * r2 .* (gbest - x);
x = x + v;
x = max(x, lb); % 保证粒子不越界
x = min(x, ub);
for j = 1:size
if objective_function(x(j, :)) > objective_function(pbest(j, :))
pbest(j, :) = x(j, :);
end
end
[~, idx] = max(objective_function(pbest));
if objective_function(pbest(idx, :)) > gbest_value
gbest = pbest(idx, :);
gbest_value = objective_function(gbest);
end
end
end
% 参数设置
dim = 2; % 二维坐标
size = 50; % 粒子数
iter_num = 100; % 迭代次数
c1 = 2; % 加速系数
c2 = 2; % 加速系数
w = 0.5; % 惯性权重
lb = [-50, -50]; % 坐标下限
ub = [50, 50]; % 坐标上限
% 运行PSO算法
[gbest, gbest_value] = PSO(dim, size, iter_num, c1, c2, w, lb, ub);
% 绘制覆盖范围
x = linspace(-50, 50, 201);
[X, Y] = meshgrid(x, x);
Z = objective_function([X(:), Y(:)]);
Z = reshape(Z, size(x));
contour(X, Y, Z, 'LevelList', linspace(0, 1, 11));
hold on;
plot(gbest(1), gbest(2), 'r*', 'MarkerSize', 12);
xlabel('x');
ylabel('y');
title(['覆盖范围最大,最优值为', num2str(gbest_value)]);
```
在上述代码中,`objective_function`函数定义了目标函数,`PSO`函数实现了PSO算法,`lb`和`ub`为坐标的上下限。运行完PSO算法后,通过绘制等高线图来展示覆盖范围,并在图中标注最优位置。您需要根据具体问题修改`objective_function`函数,并调整参数来获得最佳结果。
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