[发明专利]一种基于差分进化和模糊控制相结合的避障路径规划算法

权利要求书

1.一种基于差分进化和模糊控制相结合的避障路径规划算法，其特征在于，按照以下步骤实现：

步骤一、设计模糊控制器，具体步骤为：

1)确定模糊控制器的结构，根据被研究系统的输入输出，确定基本系统模型；

2)定义输入、输出量的模糊分布；

3)建立模糊控制规则；

4)近似推理；

步骤二、利用差分进化算法优化模糊控制规则表，具体步骤为：

1)根据研究的问题确定解的表示方式和评价函数f(x)，设置种群规模NP、缩放因子F、交叉概率CR参数；

2)执行种群初始化操作，产生初始种群X；

随机产生一部分染色体，即在n维空间里产生满足约束条件的K个染色体，实施措施如下：

接着将旧模糊控制规则表编码复制L个染色体引入共同组成含有M个染色体的初始种群X，其中M＝K+L；

3)变异操作：

从群体中随机选择3个染色体，X_p1 X_p2 X_p3，且(i≠p1≠p2≠p3)，则

v_ij(t+1)＝x_p1j(t)+F(x_p2j(t)-x_p3j(t))

其中，x_p2j(t)-x_p3j(t)为差异化向量，F为缩放因子；

4)交叉操作：

交叉操作是为了增加群体的多样性，具体操作如下:

其中，rand1_ij是在[0，1]之间的随机小数，CR为交叉概率，CR∈[0，1]，rand(i)是在[1，n]之间的随机整数，这种交叉策略可确保x_i(t+1)至少有一分量由x_i(t)的相应分量贡献；

5)选择操作：

为了确定x_i(t)是否成为下一代的成员，比较向量u_i(t+1)和目标向量x_i(t)的评价函数:

反复执行(3)至(5)操作，直至达到最大的进化代数tmax；

6)迭代优化，直到达到循环终止条件，目标值变化量足够小或达到最大迭代次数输出最优规则表给控制系统；

步骤三、将优化后的模糊控制规则表应用到模糊控制器进而在整个模糊控制系统实现。