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详细讲解matlab-粒子群算法优化simulink中的pid参数

之前分享过如何粒子群算法优化模糊控制器的参数等,一些前文链接 粒子群优化算法-Python版本和Matlab函数调用 粒子群优化算法(PSO) PSO(粒子群算法)在处理连续问题上有着较强的能力,因此很适合用来做参数优化...我们可以把PID控制器当做一个“黑箱”,输入为这三个参数,输出为响应曲线,我们要做的就是优化这个响应曲线。而一个控制效果好的PID控制器应针对不同类型输入都有较快的响应速度,较小的超调以及稳态误差。...在本次分享中,选择输入信号为阶跃输入用来衡量PID控制效果。...); catch z=1e6; end 代码中assignin实现了m文件和simulink传递参数,其中y_out是simulink输出的目标变量,为啥这儿需要一个try呢,因为这个优化的过程中...,可能参数设置不合理,会抛出simulink报错,故增加一个try避免代码异常出错提前结束优化过程 simulink模型用一个简单的pid控制带时延的传递函数 仿真结果类似这样,因为迭代次数很少,设计中可以加大

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MATLAB遗传算法工具箱简介

MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。...MATLAB软件是一个功能很强大的工具,其中可以使用GA工具箱进行遗传算法的数据优化,下面给出具体的操作简单的实例。 ①利用GUI打开并使用MATLAB遗传算法工具箱。...打开后显示优化界面第一个solver选择ga ?...我优化的函数代码: MATLAB function f=GA_demo(x) f1=4*x(1).^3+4*x(1)*x(2)+2*x(2).^2-42*x(1)-14; f2=4*x(2).^3+4...若在Stallgenerations设定的代数内,适应度函数值的加权平均变化值小于function tolerance,算法停止 优化的函数是上面GUI中给出的函数 MATLAB clear clc

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    《智领未来:C++ 与遗传算法在 AI 模型参数优化中的深度融合》

    当我们将遗传算法与 C++的高效性能相结合时,更能在人工智能模型参数优化中大展身手。本文将深入探讨在 C++中实现遗传算法并应用于人工智能模型参数优化的具体步骤,带您领略这一技术融合的魅力与奥秘。...例如,如果是优化神经网络的权重参数,可能需要定义一个数据结构来存储这些权重值。种群则可以用一个包含多个个体的容器来表示,如 std::vector 。...在强化学习领域,C++中的遗传算法可以用于优化智能体的策略参数,提高其在复杂环境中的决策能力。...同时,随着 C++语言自身的不断演进和新的库与工具的出现,遗传算法在 C++中的实现将更加便捷和高效,为人工智能模型参数优化提供更强大的支持。...总之,在 C++中实现遗传算法并应用于人工智能模型参数优化是一个充满潜力和挑战的领域。

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    MATLAB优化算法设计时的最佳实践以及应用示例

    在使用MATLAB进行优化算法设计时,可以遵循以下公认的最佳实践:使用向量化操作:MATLAB是一种高效的数值计算工具,优化算法的执行效率可以通过使用向量化操作来提高。...优化瓶颈部分的代码:通过使用一些优化技巧,如代码向量化、预分配内存、矩阵操作和符号计算等,来提高瓶颈部分的计算性能。...目标函数是求解向量各元素平方和的最小值end% 遗传算法参数设置options = gaoptimset('PopulationSize', 100, 'Generations', 50);% 执行遗传算法优化...[x, fval] = ga(@fitnessFunction, N, options)以上示例中,首先定义了一个目标函数fitnessFunction,该函数计算解向量的各元素平方和。...接下来,使用gaoptimset函数设置了遗传算法的参数,包括种群大小和迭代代数等。最后,调用ga函数执行遗传算法优化,传入目标函数和参数,得到最优解向量x和最小目标函数值fval。

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    人工智能算法:Matlab遗传算法工具箱使用方法

    一、遗传算法的理论基础 作为一种进化算法,遗传算法(GA, Genetic Algorithm)的基本原理是将问题参数编码为染色体,进而利用优化迭代的方法进行选择、交叉和变异算子操作来交换种群中染色体的信息...二、使用GADST工具箱实现遗传算法实例 本文使用Matlab子代的遗传算法工具箱GADST,该工具箱目前已经继承到Global Optimization Toolbox中。...GADST工具箱使用遗传进行优化了。...3.2 GADST函数命令行使用方法 使用GADST实现遗传算法非常简单只需要了解如下两个函数: gaoptimset函数:遗传算法参数设定函数; ga函数:遗传算法实现函数。...其中, (1)ga函数返回值: x_best:遗传算法得到的最优个体; fval:最优个体x_best对应的适应度函数值; (2)ga函数的输入参数: fitnessfcn:适应度函数句柄; nvars

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    Matlab遗传算法工具箱的使用及实例(线性规划)

    引言 在使用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)之前,你得了解遗传算法是干什么的。遗传算法一般用于求解优化问题。...在求解较为复杂的组合优化问题时,相对一些常规的优化算法,通常能够较快地获得较好的优化结果。 遗传算法的原理和具体流程,各大书籍资料都有,这里不再赘述。我相信来找工具箱的人对原理有所了解。...我们在使用工具箱时,不需要理解他的原理,因为这些已经封装到工具箱里了,你只需要设定参数即可。我将结合线性规划、非线性规划两类问题,来介绍一下MATLAB遗传算法工具箱的使用。...若不设置,就使用默认参数。ga()函数是调用遗传算法对优化问题进行计算。...遗传算法——ga()函数的使用 ga函数的调用格式为: [x_best,fval] = ga(fun, nvars, A, b, Aeq, beq, lb, ub, nonlcon, options)

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    matlab ga算法_基因算法和遗传算法

    参数编码、初始群体的设定、适应度函数的设计、遗传操作设计、控制参数设定五个要素组成了遗传算法的核心内容。 1)种群初始化。...遗传算法中每一条染色体,对应着遗传算法的一个解决方案,一般我们用适应性函数(fitness function)来衡量这个解决方案的优劣。所以从一个基因组到其解的适应度形成一个映射。...而这里我们使用的就是遗传算法来解决这个问题,首先我们使用matlab中的ga()函数来直接寻找到答案。...*x)+2 end 在函数中我们使用ga算法求解 ObjectiveFunction = @simple_fitness; nvars = 1;%变量个数 LB = [-1]%定义域下限 UB = [...如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

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    强化学习vs遗传算法-人工智能在模拟领域的应用

    RL使用马尔可夫决策过程,而遗传算法主要基于启发式。RL中的值函数更新是基于梯度的更新,而GAs通常不使用这种梯度。...原则上,您可以使用GAs来查找策略,只要您能够将它们与适应度函数进行比较。 这并不意味着GA更好,这只是意味着如果没有更好的解决方案,GA将是你的选择。...然而,在学习过程中,学习算法参数值的选择会显著影响整个学习过程。...使用遗传算法找到学习算法中使用的参数值,比如深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient, DDPG)结合后见经验回放(Hindsight Experience...另一种方法是采用强化学习的部分,如Agent-Environment关系,并运行多个可以交叉和变异的代理,类似于遗传算法。 作者:Neelarghya

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    基于Python遗传算法的人工神经网络优化

    一般我们会采用随机梯度下降来更新权重,但今天我们换一个新的方法,通过遗传算法来进行参数寻优,遗传算法是一种经典的优化算法,其算法思想借鉴生物种群间“优胜劣汰”的机制。...在本例程中我们通过使用遗传算法优化人工神经网络权重进行图像分类实验。...确定待优化参数 本例中,我们将要通过遗传算法优化神经网络各层的网络参数,因此我们首先定义人工神经网络的网络结构,这里我们使用的是4层网络,即一个输入、2个隐藏、1个输出。...那么我们就得到要优化参数个数为102x150 + 150x60 + 60x4 = 24540个,如果我们设定遗传算法有8个群体,即整个参数数量将有24540x8 = 196320个。 ?...由于网络的参数是矩阵形式,而在GA中是矢量形式,所以我们在优化的过程中需要转换以方便计算。下图是整个案例的流程图: ?

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    自动机器学习:利用遗传算法优化递归神经网络

    对于遗传算法,将使用名为DEAP的python包。本文的主要目的是让读者熟悉遗传算法,以找到最优设置;因此,本文只研究两个参数。此外,本文假定读者对RNN有所认识(理论和应用)。...它们被广泛应用于在较大的参数空间寻找近似最优解的优化问题。物种进化的过程(例子中的解决方法)是模仿的,依赖于生物启发的部分,例如交叉。...2)使用GA找到的窗口大小来准备数据集,并将其划分为训练和验证集,3)训练LSTM模型,在验证集上计算RMSE,并返回该值将其作为当前遗传算法解决方案的适应度值。...对于长度为10的解,我们将使用二进制表示。它将使用伯努利分布随机初始化。同样,使用了有序交叉、随机突变和赌轮选择。遗传算法参数值被任意初始化;我建议你在不同的设置下尝试。...为了进一步学习,我建议尝试使用不同的遗传算法参数配置,扩展遗传表达式,以包含更多的参数。

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    智能方法求解-圆环内传感器节点最大最小距离分布

    2)二是结合遗传算法(Genetic Algorithm, GA)进行全局搜索,再使用序列二次规划(SLSQP)算法进行局部精细化调整,优化节点位置。...在代码中,使用了scipy.optimize.minimize 函数,并选择了 SLSQP 作为优化方法。...1.3遗传算法(Genetic Algorithm, GA) 遗传算法是一种基于自然选择和遗传机制的全局优化算法,模拟生物进化中的选择、交叉和变异过程,广泛用于解决复杂优化问题。...图5 圆环区域内传感器节点位置优化后MATLAB输出结果图 2.2遗传算法和SLSQP结合 Python代码: """ @题目:《圆环区域内传感器节点位置优化建模》---智能方法---GA @时间:2024...图7 圆环区域内传感器节点位置优化后MATLAB输出结果图 3.实验结论 通过以上步骤,使用模拟退火算法和遗传算法来实现节点在圆环区域内的稀疏分布,代码实现了节点位置的优化,确保其在圆环区域内最大化最小距离

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    独家 | 基于Python的遗传算法特征约简(附代码)

    本教程主要使用numpy和sklearn来讨论如何使用遗传算法(genetic algorithm,GA)来减少从python中的Fruits360数据集提取的特征向量。...标签:深度学习,特征工程,遗传算法,神经网络,numpy,python,scikit-learn 本教程主要使用numpy和sklearn来讨论如何使用遗传算法(genetic algorithm,GA...建立并使用遗传算法对神经网络参数进行优化,以提高分类精度。...遗传算法优化-逐步示例 https://www.slideshare.net/AhmedGadFCIT/genetic-algorithm-ga-optimization-stepbystep-example...这有助于可视化遗传算法在完成所有代之后的进展。num_generations变量中的代数设置为100。请注意,您可以更改所有这些参数,从而获得更好的结果。

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    从冰糖葫芦说遗传算法

    本文希望能用糖葫芦帮助初学者们一窥GA,了解具体的糖(真)葫(的)芦(皮)制作流程以及如何用Matlab实现简单优化。...1遗传算法中四个重要元素 问题编码(以二进制为例) 初始群体的设定(具有一定随机性) 适应度函数的设计(分段盈利函数) 控制参数设定(种群规模,变异率,交叉率,最大代数等) 2 基础概念 王二狗卖糖葫芦...由于这个函数比较简单,所以可以直接使用matlab中的缺省设置。...Rastrigin函数有很多局部极值点 在使用遗传算法时,也相对复杂一些,需要调整一些参数,避免种群迭代过程中优化效果不明显(种群早熟)。...更多关于遗传算法的探讨请继续关注Matlab爱好者公众号!辉夜大小姐诚邀您点赞,转发和关注! ? [1]李明. 详解 MATLAB 在最优化计算中的应用[M].

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    基于遗传算法(GA)的TSP(Python实现)

    文章分类在最优化算法: 最优化算法(3)---《基于遗传算法(GA)的TSP(Python实现)》 基于遗传算法(GA)的TSP(Python实现)) 1.项目介绍 基于遗传算法...(GA)求解TSP问题是一种常见且有效的方法,它通过模拟进化过程中的选择、交叉和变异等操作,逐步优化解的质量,最终找到较优的旅行路径。...算法介绍: 遗传算法GA是一种受自然选择和遗传机制启发的优化算法,模拟了生物进化过程中的遗传、变异和选择机制,被广泛应用于解决复杂的优化问题。...在GA算法中,初始群体的生成是一个关键步骤。随机生成的初始群体可能包含低质量的解,但随着进化的进行,通过遗传操作逐渐优化群体中的个体。...实现GA算法求解TSP问题时,需要合理设置算法的参数,如群体大小、交叉率、变异率等。这些参数会直接影响算法的收敛速度和最终结果。

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    使用Python实现深度学习模型:演化策略与遗传算法

    在深度学习和机器学习领域,演化策略(Evolution Strategies, ES)和遗传算法(Genetic Algorithms, GA)是两种强大的优化方法。...本文将详细讲解如何使用Python实现这两种方法,并通过代码示例逐步解释其核心概念和实现步骤。目录演化策略简介演化策略实现遗传算法简介遗传算法实现总结1....遗传算法简介遗传算法也是一种基于种群的优化算法,它通过模拟自然选择、交叉和变异来优化目标函数。...(offspring, mutation_rate=0.1)4.6 遗传算法主循环将以上步骤整合到一个完整的遗传算法中。...总结本文详细介绍了如何使用Python实现演化策略和遗传算法,包括算法的基本步骤、代码实现和示例演示。通过本文的教程,希望你能够理解演化策略和遗传算法的基本原理,并能够将其应用到实际的优化问题中。

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    遗传算法_aforge遗传算法

    交叉运算在GA中起关键作用,是产生新个体的主要方法。 变异:依据变异概率将个体编码串中的某些基因值用其他基因值来替换,从而形成一个新的个体。...GA中的变异运算是产生新个体的辅助方法,它决定了GA的局部搜索能力,同时保持种群的多样性。交叉运算和变异运算的相互配合,共同完成对搜索空间的全局搜索和局部搜索。...2.4.运行参数: GA运行时选择的参数应该根据解决的具体问题而定,到目前为止,还没有一个适用于GA所有应用领域的关于算法参数的理论。...使用GA时推荐的参数:交叉率、变异率、种群的规模、终止进化代数。...三、遗传算法特点: 遗传算法是一类可用于复杂系统优化的具有鲁棒性的搜索算法,与传统的优化算法相比,具有以下特点: 群体搜索,易于并行化处理 不是盲目穷举,而是启发式搜索 适应度函数不受连续、可微等条件的约束

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    数学建模--智能算法之遗传算法

    遗传算法(Genetic Algorithm, GA)是一种基于自然选择和遗传学原理的优化技术,它模仿自然界中的生物进化过程,通过一系列操作(如选择、交叉、变异等)来寻找最优解。...路径规划:如解决旅行商问题(TSP),通过模拟染色体基因的交叉和变异过程来寻找最短路径。 参数优化:在工程设计、数据分析等领域中,通过遗传算法对模型参数进行优化以达到最优性能。...在实际应用中,通过实验和调整来找到最佳的参数组合是非常重要的。可以通过逐步调整参数并观察算法性能的变化来进行优化。 遗传算法与其他优化算法(如粒子群优化、模拟退火)相比有哪些优势和劣势?...遗传算法(Genetic Algorithm, GA)与其他优化算法(如粒子群优化、模拟退火)相比,具有以下优势和劣势: 优势: 全局搜索能力强:遗传算法通过模拟自然界的遗传机制,如选择、交叉和变异操作...求解结果解释困难:遗传算法的求解结果不太容易解释,这可能会影响其在某些应用场景中的使用。

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    基于协方差矩阵自适应演化策略(CMA-ES)的高效特征选择

    它的计算效率很高,被用于各种数值优化库,如Optuna。在这里我们只简要介绍一下CMA-ES,有关更详细的解释,请参阅最后链接部分的文献。...给定该问题的参数,优化器选择的总体大小为20个点(个体),因此特征受欢迎程度是在这20个点上平均的。...在研究了传统的优化算法(遗传算法、模拟退火等)之后,CMA-ES是一个非常好的解决方案,它几乎没有超参数,计算量很轻,它只需要少量的个体(点)来探索搜索空间,但它的性能却很好。...如果需要解决优化问题,用它来测试对比是非常有帮助的。 遗传算法 最后我们再看看常用的遗传算法 遗传算法受到生物进化和自然选择的启发。...我们可以将GA封装在Optuna中,让Optuna自己寻找最佳的超参数——但这在计算上是非常非常耗时的。

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