遺傳算法在PFC控制電路優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用研究

其傳遞函數(shù)：

2 遺傳算法的改進(jìn)設(shè)計
在應(yīng)用遺傳算法優(yōu)化的控制器參數(shù)時，本文在標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法的基礎(chǔ)上，做出了如下設(shè)計：
(1)在編碼方案上，采用格雷編碼來克服二進(jìn)制編碼的“Hamming懸崖”；
(2)選擇操作中，用期望值法來代替適應(yīng)度值比例法，以避免個體數(shù)目不太大時，適應(yīng)度值比例法依據(jù)隨機(jī)數(shù)來選擇個體有時不能正確反映個體的適應(yīng)度；
(3)交叉操作考慮使用兩點(diǎn)交叉，使優(yōu)良的基因模式盡可能地組合在一起。
在此基礎(chǔ)之上，對算法進(jìn)行了以下改進(jìn)：
①保護(hù)優(yōu)秀個體。
在每一代種群中適應(yīng)度值最大的個體保留下來，不參加交叉和變異過程，使之直接進(jìn)入下一代，這樣可以防止優(yōu)秀的個體在交叉或變異操作中被破壞從而保證了全局收斂。
②自適應(yīng)變異策略。
對交叉和變異算子采用基于自適應(yīng)溫度的自適應(yīng)策略。將這種自適應(yīng)策略同時應(yīng)用于交叉和變異操作，并定義為自適應(yīng)溫度：
其中，f，fmax分別為某一代的平均和最優(yōu)個體適應(yīng)度值。易知，隨著迭代的進(jìn)行，“溫度”是逐漸下降的。然后以T為依據(jù)設(shè)計遺傳算子：

PC=a+bT，PM=c-dT．
a，b，c，d為恰當(dāng)選擇的常數(shù)，這時算子和自適應(yīng)溫度T呈簡單的線性關(guān)系。

③綜合條件終止進(jìn)化。
綜合兩個條件來判斷算法是否終止進(jìn)化的條件――一是，遺傳代數(shù)是否達(dá)到固定的最大遺傳代數(shù)；二是，計算前后幾代個體平均適應(yīng)度的差或方差是否小于設(shè)定的極小閾值時。兩個條件相與，即兩個條件滿足一個時，就認(rèn)為符合終止進(jìn)化條件。