matlab汽車傳動(dòng)系多目標(biāo)優(yōu)化原程序

1、 汽車傳動(dòng)系統(tǒng)，多目標(biāo)優(yōu)化（粒子群法）matlab原程序代碼，供參考學(xué)習(xí)！可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行更改進(jìn)行運(yùn)算。原碼：function apso% 參數(shù)設(shè)置定義全局變量global lamda1 lamda2 m ua_max eta_T r G f alpha Cd A rou K Ttq_max Fz fai ge_ne_pe dulamda1 = 0.2; % 動(dòng)力性發(fā)揮程度加權(quán)因子；lamda2 = 0.8; % 經(jīng)濟(jì)性加權(quán)因子；m = 1092; % 整車質(zhì)量（kg）；ua_max = 50; % 最大車速(km/h)；eta_T = 0.9; % 傳動(dòng)系的傳動(dòng)效率；r = 0.3; %

2、 車輪半徑(m)；g = 9.8; % 重力加速度（g*m/s2） G = m*g; % 汽車重力G=mg，(N)；f = 0.015; % 汽車的滾動(dòng)阻力系數(shù)；alpha = 25*pi/180; % 道路坡度角->弧度；Cd = 0.32; % 空氣阻力系數(shù)；A = 1.5; % 迎風(fēng)面積，即汽車行駛方向的投影面積(m2)；rou = 7.0; % 燃油重度，N/L等同于密度；K = 1.05; % 考慮連續(xù)加速,加權(quán)系數(shù)；Ttq_max = 132; % 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩(N.m)；Fz = G/4; % 驅(qū)動(dòng)輪上的法向反作用力(N)；fai = 0.7; % 地面附著系數(shù)；ge_

3、ne_pe = 205; % 發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率 (g/kW.h)；du = 0.1; % 步長(zhǎng)% 變量Lb= 1 1 0.5 0.5 0.3 2; %下邊界Ub=5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 6; %上邊界% 默認(rèn)參數(shù)para=25 150 0.95; %粒子數(shù)，迭代次數(shù)，gama參數(shù)% APSO 優(yōu)化求解函數(shù)gbest,fmin=pso_mincon(cost,constraint,Lb,Ub,para);% 輸出結(jié)果Bestsolution=gbest % 全局最優(yōu)個(gè)體fmin% 目標(biāo)函數(shù)function fy=cost(x)% ig1 = x(1); %變速器第1擋的傳動(dòng)比%

4、 ig2 = x(2); %變速器第2擋的傳動(dòng)比% ig3 = x(3); %變速器第3擋的傳動(dòng)比% ig4 = x(4); %變速器第4擋的傳動(dòng)比% ig5 = x(5); %變速器第5擋的傳動(dòng)比% ig0 = x(6); %主減速器傳動(dòng)比global lamda1 lamda2 m ua_max eta_T r G f alpha Cd A rou K Ttq_max Fz fai ge_ne_pe du% 發(fā)動(dòng)機(jī)功率(Pe)T = 0; % 時(shí)間Q = 0; % 耗油量for ua = 0.1:0.1:ua_max if ua<=10 delta = 1.06+0.04*x(1).

5、2; % 汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) ne = ua*x(6)*x(1)/0.377/r; % 轉(zhuǎn)速（r/min） Pe=(G*f*ua/3600+Cd*A*ua.3/76140+ delta*m*ua*du/3600)/eta_T; Me = 9549*Pe./ne; % 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩(N.m) Ft = Me*x(1)*x(6)*eta_T/r; % 汽車的驅(qū)動(dòng)力 elseif ua>10 && ua<=20 delta = 1.06+0.04*x(2).2; % 汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) ne = ua*x(6)*x(2)/0.377/r; % 轉(zhuǎn)速（r/min） Pe

6、= ( G*f*ua/3600 + Cd*A*ua.3/76140 + delta*m*ua*du/3600)/eta_T; Me = 9549*Pe./ne; % 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩(N.m) Ft = Me*x(2)*x(6)*eta_T/r; % 汽車的驅(qū)動(dòng)力 elseif ua>20 && ua<=30 delta = 1.06+0.04*x(3).2; % 汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) ne = ua*x(6)*x(3)/0.377/r; % 轉(zhuǎn)速（r/min） Pe = ( G*f*ua/3600 + Cd*A*ua.3/76140 + delta*m*ua*du/36

7、00)/eta_T; Me = 9549*Pe./ne; % 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩(N.m) Ft = Me*x(3)*x(6)*eta_T/r; % 汽車的驅(qū)動(dòng)力 elseif ua>30 && ua<=40 delta = 1.06+0.04*x(4).2; % 汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) ne = ua*x(6)*x(4)/0.377/r; % 轉(zhuǎn)速（r/min） Pe = ( G*f*ua/3600 + Cd*A*ua.3/76140 + delta*m*ua*du/3600)/eta_T; Me = 9549*Pe./ne; % 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩(N.m) Ft = Me*x(

8、4)*x(6)*eta_T/r; % 汽車的驅(qū)動(dòng)力 elseif ua>40 && ua<=ua_max delta = 1.06+0.04*x(4).2; % 汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) ne = ua*x(6)*x(5)/0.377/r; % 轉(zhuǎn)速（r/min） Pe = ( G*f*ua/3600 + Cd*A*ua.3/76140 + delta*m*ua*du/3600)/eta_T; Me = 9549*Pe./ne; % 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩(N.m) Ft = Me*x(5)*x(6)*eta_T/r; % 汽車的驅(qū)動(dòng)力 end Ff = G*f*cos(alpha

9、); % 汽車的滾動(dòng)阻力 Fw = Cd*A*ua.2/21.15; % 汽車的空氣阻力 % f1(x)動(dòng)力性分目標(biāo)函數(shù) T = T + delta*m*du/(Ft-Ff-Fw); % 從0到最大速度ua_max所用時(shí)間 % f2(x)經(jīng)濟(jì)性分目標(biāo)函數(shù) delta_S = (ua + ua+du)/2; % 單位距離 Q = Q + K*Pe*ge_ne_pe*delta_S./102./ua./rou; % 耗油量 endfy = lamda1*T + lamda2*Q;% 非線性約束function g,geq=constraint(x)global lamda1 lamda2 m ua

10、_max eta_T r G f alpha Cd A rou K Ttq_max Fz fai ge_ne_pe du% 不等式限制條件q = (x(1)./x(5).(1/4);g(1)= Ttq_max*x(1)*x(6)*eta_T/r - Fz*fai;g(2)= 0.85*q-x(1)./x(2);g(3)= x(1)./x(2)-1.15*q;g(4)= 0.80*q-x(2)./x(3);g(5)= x(2)./x(3)-1.1*q;g(6)= 0.75*q-x(3)./x(4);g(7)= x(3)./x(4)-1.05*q;g(8)= 0.7*q-x(4)./x(5);g(

11、9)= x(4)./x(5)-1.0*q;g(10)= x(2)./x(3)-0.95*x(1)./x(2);g(11)= x(3)./x(4)-0.95*x(2)./x(3);g(12)= x(4)./x(5)-0.95*x(3)./x(4);g(13)= x(2)-x(1);g(14)= x(3)-x(2);g(15)= x(4)-x(3);g(16)= x(5)-x(4);g(17)= x(1)-x(6);% 如果沒有等式約束，則置geq=；geq=;% APSO Solverfunction gbest,fbest=pso_mincon(fhandle,fnonlin,Lb,Ub,pa

12、ra)if nargin<=4, para=20 150 0.95;endn=para(1); % 粒子種群大小time=para(2); % 時(shí)間步長(zhǎng)，迭代次數(shù)gamma=para(3); % gama參數(shù)scale=abs(Ub-Lb); % 取值區(qū)間% 驗(yàn)證約束條件是否合乎條件if abs(length(Lb)-length(Ub)>0, disp('Constraints must have equal size'); returnendalpha=0.2; % alpha=0,1粒子隨機(jī)衰減因子beta=0.5; % 收斂速度(0->1)=(slow

13、->fast);% 初始化粒子群best=init_pso(n,Lb,Ub);fbest=1.0e+100;% 迭代開始for t=1:time, %尋找全局最優(yōu)個(gè)體 for i=1:n, fval=Fun(fhandle,fnonlin,best(i,:); % 更新最有個(gè)體 if fval<=fbest, gbest=best(i,:); fbest=fval; end end% 隨機(jī)性衰減因子 alpha=newPara(alpha,gamma);% 更新粒子位置 best=pso_move(best,gbest,alpha,beta,Lb,Ub); % 結(jié)果顯示str=st

14、rcat('Best estimates: gbest=',num2str(gbest);str=strcat(str,' iteration='); str=strcat(str,num2str(t);disp(str); fitness1(t)=fbest; plot(fitness1,'r','Linewidth',2) grid on hold on title('適應(yīng)度')end% 初始化粒子函數(shù)function guess=init_pso(n,Lb,Ub)ndim=length(Lb);for i=1

15、:n, guess(i,1:ndim)=Lb+rand(1,ndim).*(Ub-Lb); end%更新所有的粒子 toward (xo,yo)function ns=pso_move(best,gbest,alpha,beta,Lb,Ub)% 增加粒子在上下邊界區(qū)間內(nèi)的隨機(jī)性n=size(best,1); ndim=size(best,2);scale=(Ub-Lb);for i=1:n, ns(i,:)=best(i,:)+beta*(gbest-best(i,:)+alpha.*randn(1,ndim).*scale;endns=findrange(ns,Lb,Ub);% 邊界函數(shù)fu

16、nction ns=findrange(ns,Lb,Ub)n=length(ns);for i=1:n, % 下邊界約束 ns_tmp=ns(i,:); I=ns_tmp<Lb; ns_tmp(I)=Lb(I); % 上邊界約束 J=ns_tmp>Ub; ns_tmp(J)=Ub(J); %更新粒子 ns(i,:)=ns_tmp; end% 隨機(jī)性衰減因子function alpha=newPara(alpha,gamma);alpha=alpha*gamma;% 帶約束的d維目標(biāo)函數(shù)的求解function z=Fun(fhandle,fnonlin,u)% 目標(biāo)z=fhandle(u);z=z+getconstraints(fnonlin,u); % 非線性約束function Z=getconstraints(fnonlin,u)% 罰常數(shù) >> 1PEN=1015;lam=PEN; lameq=PEN;Z=0;% 非線性約束g,geq=fnonlin(u);%通過不等