example5_43.m

MATLAB7辅助控制系统设计与仿真 第5章

GGAP = .8;          %代间隔，即每代产生多少个新个体
INSR = .9;           %插入率，即插入多少个子代
XOVR =  1;         %交叉率
SP = 2;              %选择压力
MUTR = 1;          %变异率
MIGR = 0.2;          %子代之间的迁移率
MIGGEN = 20;         %用于迁移的子代数目

TERMEXACT = 1e-4;    %当达到最小值时的终止值

SEL_F = 'sus';       %选择函数名
XOV_F = 'recdis';    %个体组合函数名
MUT_F = 'mutbga';    %变异函数名

OBJ_F = 'objharv';   %目标函数名

%得到目标函数的边界
   FieldDR = feval(OBJ_F,[],1);

%根据在目标函数中定义的变量的数目计算SUBPOP和NIND
   NVAR = size(FieldDR,2);        %变量的数目
   SUBPOP = 2 * floor(sqrt(NVAR));   %子代的数目
   NIND = 20 + 5 * floor(NVAR/50);   %每个子代中个体的数目
   MAXGEN = 300 * floor(sqrt(NVAR)); %最大代数
   MUTR = MUTR / NVAR;               %依赖于NVAR的变异率

%得到目标函数的最小值
   GlobalMin = feval(OBJ_F,[],3);

%目标函数图形输出的标题
   FigTitle = [feval(OBJ_F,[],2) '   (' int2str(SUBPOP) ':' int2str(MAXGEN) ') '];

%清除Best和存储矩阵内容
   %初始化存储最优结果的矩阵
Best = NaN * ones(MAXGEN,3);
Best(:,3) = zeros(size(Best,1),1);
%存储最优个体的矩阵
IndAll = [];

%生成实值初始种群
   Chrom = crtrp(SUBPOP*NIND,FieldDR);

%计数变量归零
   gen = 0;
   termopt = 0;

%计算给定种群的目标函数值
   ObjV = feval(OBJ_F,Chrom);
   % 记录目标函数估计的次数
   Best(gen+1,3) = Best(gen+1,3) + NIND;

%迭代运算直至符合终止条件或达到了最大代数
   while ((gen < MAXGEN) & (termopt == 0)),

   %保存最优和平均的目标函数值以及最优的个体
      [Best(gen+1,1),ix] = min(ObjV);
      Best(gen+1,2) = mean(ObjV);
      IndAll = [IndAll; Chrom(ix,:)];

   %适应度分配
      FitnV = ranking(ObjV,[2 0],SUBPOP);
            
   %从种群中选择个体
      SelCh = select(SEL_F, Chrom, FitnV, GGAP, SUBPOP);
      
   %重新组合选择的个体
      SelCh=recombin(XOV_F, SelCh, XOVR, SUBPOP);

   %变异
      SelCh=mutate(MUT_F, SelCh, FieldDR, [MUTR], SUBPOP);

   %计算对应子代的目标函数值
      ObjVOff = feval(OBJ_F,SelCh);
      Best(gen+1,3) = Best(gen+1,3) + size(SelCh,1);

   %在种群仲插入最优的子代以替换最劣的父代
      [Chrom, ObjV] = reins(Chrom, SelCh, SUBPOP, [1 INSR], ObjV, ObjVOff);

      gen=gen+1;
   %检验, 如果最优的目标函数值接近于终止值，

%计算两者的差
ActualMin = abs(min(ObjV) - GlobalMin);

%如果最优的目标函数值小于终止值，
if ((ActualMin < (TERMEXACT * abs(GlobalMin))) | (ActualMin < TERMEXACT))
         termopt = 1;
      end   

   %子代迁移
      if ((termopt ~= 1) & (rem(gen,MIGGEN) == 0))
         [Chrom, ObjV] = migrate(Chrom, SUBPOP, [MIGR, 1, 0], ObjV);
      end
   end

%结果
   %叠加目标函数估计的次数
   Results = cumsum(Best(1:gen,3));
   %函数估计的次数、均值和最优结果
   Results = [Results Best(1:gen,2) Best(1:gen,1)];
   
%绘图
   plot(IndAll(gen-4:gen,:)');
   xlabel('u(k)');
   ylabel('f(u)');