基于改進粒子群優(yōu)化算法的水下潛器路徑規(guī)劃研究.pdf

1、隨著人們對海洋資源的開發(fā)和利用，水下潛器發(fā)揮著越來越重要的作用，其中，路徑規(guī)劃技術是水下潛器智能航行的關鍵技術之一，關系到水下潛器智能水平的高低。本文主要通過改進粒子群優(yōu)化算法，針對水下潛器三維環(huán)境路徑規(guī)劃問題進行研究。
　　 粒子群優(yōu)化算法(簡稱PSO)源于對鳥群覓食系統(tǒng)的模擬，是最近幾年興起的一種新的智能優(yōu)化算法。它具有結構簡單、收斂速度快、易實現(xiàn)并且需要調整的參數(shù)少等特點，因而一經(jīng)提出就成為智能優(yōu)化與進化計算領域的一個新的

2、研究熱點和前沿，并且已得到廣泛應用，其中，路徑規(guī)劃就是一個很重要的應用。然而，標準粒子群算法優(yōu)化水下潛器的路徑時并不能獲得理想的結果。因此，通過對標準粒子群優(yōu)化算法的優(yōu)化機理進行分析研究，針對其在優(yōu)化函數(shù)時存在的不足，提出了一種改進的粒子群優(yōu)化算法，主要包括以下兩點：1.將標準粒子群優(yōu)化算法中的線性遞減慣性權重調整為非線性遞減；2.結合遺傳算法的思想，提出一種基于種群共享極值的粒子群優(yōu)化算法，重新定義了粒子群優(yōu)化算法的速度更新公式。并將

3、改進的粒子群優(yōu)化算法與標準粒子群優(yōu)化算法進行對比，通過仿真實驗得出結論：改進的粒子群優(yōu)化算法無論在收斂速度還是收斂精度上都要優(yōu)于標準粒子群優(yōu)化算法。
　　 對于智能水下潛器，最基本的要求是其必須能夠根據(jù)已經(jīng)獲得的環(huán)境知識規(guī)劃出一條可行路徑。目前，研究者們提出了許多路徑規(guī)劃方法，但是大多數(shù)只適用于二維環(huán)境，因此，本文針對潛器在水下航行的實際海底三維環(huán)境，提出了基于改進粒子群優(yōu)化算法的三維環(huán)境空間的路徑規(guī)劃算法。該算法通過幾何模型確