1.一种自适应策略改进减法平均优化算法的路径规划方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)构建二维栅格地图环境,以及包含运动约束的目标函数;
(2)初始化算法参数,包括算法迭代次数、搜索代理数目、基本常数参数;
(3)引入ICMIC混沌映射策略初始化搜索代理的位置;基于初始搜索代理评估目标函数;公式如下:;
;
;
其中,属于 ,是混沌参数,表示经过归一化后的搜索代理位置,表示经过混沌映射后得到的搜索代理位置,表示将混沌映射后的结果映射到原来空间后的搜索代理位置,表示每个粒子所在的维数, 表示每一维所有粒子的定义域;
(4)引入自适应概率值,利用改进的减法平均优化算法更新搜索代理位置;
(5)通过判断搜索代理的目标函数值是否满足条件,以及自适应概率值是否满足条件,选择更优的位置更新方式。
2.根据权利要求1所述的一种自适应策略改进减法平均优化算法的路径规划方法,其特征在于,步骤(1)中,构建二维栅格地图环境具体如下:根据栅格法构建地图,将地图中的栅格坐标标记为对应的直角坐标,即设 为地图中栅格中心点的坐标;并记录障碍物信息,表示障碍物的黑色栅格记为1,其他无障碍空白栅格记为0,构建二维栅格地图。
3.根据权利要求1所述的一种自适应策略改进减法平均优化算法的路径规划方法,其特征在于,步骤(1)中,构建具有运动约束的目标函数公式如下:约束条件为:;
目标函数为:
;
其中, 和 、 和 分别表示前一个栅格和当前栅格的直角坐标;约束条件和目标函数公式规则为:每次移动时从一个栅格到相邻的另一个栅格,有横、纵、斜三个方向,同时通过判断路径点的状态判定路径是否有效,若为1,则与障碍物发生碰撞,路径无效;若为0,则路径有效,当路径未穿过障碍物且未出边界,则判定路径可行。
4.根据权利要求1所述的一种自适应策略改进减法平均优化算法的路径规划方法,其特征在于,步骤(4)具体如下:首先,减法平均优化算法的搜索代理的位置计算方法为:;
其中,‑v表示计算搜索代理在搜索空间中的位移, 和 搜索代理A和B的目标函数值, 是集合 的随机向量, 为 函数;
位置更新的计算公式为:
;
其中, 为某一代搜索代理中第i个搜索代理的位置, 为当前搜索代理中其他搜索代理的位置, 为第i个搜索代理的新位置,N为搜索代理的数目, 为在 中的随机向量;
然后,构建两种搜索代理的位置更新方式,其中,第一种更新方式是引入混沌策略的减法平均优化搜索代理更新方式;第二种更新方式是使用正余弦算法的搜索代理更新方式;
然后设置自适应概率值 ,利用减法平均优化算法在两种更新方式中自适应切换,表达式如下:;
其中, 为最大迭代次数, 为当前迭代次数。
5.根据权利要求1所述的一种自适应策略改进减法平均优化算法的路径规划方法,其特征在于,步骤(5)具体如下:通过判断搜索代理的目标函数值是否满足条件,以及自适应概率值是否满足条件,来选择更优的位置更新方式;若同时满足两个条件,则采用第一种更新方式,否则采用第二种更新方式;在第一种减法平均优化更新方式中引入混沌策略;在第二种正余弦更新方式中,对 加入随机数系数,改进后的位置更新方式如下:;
;
;
其中, 和 分别表示 和 的目标函数值, 为0到1之间的随机数,表示采用混沌映射方式产生随机值替换 中的每个分量;否则采用正余弦算法的位置更新公式,其中, 为当前迭代的最优位置; 为(0,1)之间的随机数; 和 是之间的随机值; 为正余弦算法的步长参数,根据算法迭代次数变化, 为(0,
1)随机值。