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基于自适应领域算法的智能照明控制系统

上传人:董珀/朱凌云

上传时间: 2014-02-21

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  1 引言

  这些年,家用电器,汽车,飞机以及其他的很多系统变得越来越智能化,并且,这些系统的控制方式也更加的便于用户的操作,缓解了人们操作的负担。

  虽然现实世界中的系统变得越来越智能化,但是照明系统这个对人们不可或缺的系统控制来说,智能在其中的运用还不是很广泛,在国外许多楼宇中,智能照明已经开始应用,耗电量仅仅只有普通照明系统的20%~30%,在这些照明系统中,照明模式的设计远远比照明电路的设计更重要,也就是说,在室内的某处,让智能照明系统自动的调节到该处所需要的照度。最近,有许多的新的技术,它们利用天然光和电气照明节能技术实现了照明节能,比如,定时控制和光耦控制就是充分利用了光照达到了比较好的节能目的旧1。但这些方式还是有许多问题的,比如他们很难在室内的随意位置自动的给出合适的照度,或者说,在一个照明系统中,一旦有一个灯失效,其他的灯不能补偿这个灯失效之后的照度损失,另外,当系统中加入灯,照度传感器或者房间的格局改变时,以上所说的系统不能响应这些变化。

  本文所介绍的系统解决了上述的问题,这是一种新型的智能照明节能系统,它可以控制照度,并且可以在任何地点提供相应的照度,本文还提出了新的智能照明控制算法:基于相关性系数的自适应邻域算法(Adaptive Neighborhood Algorithm using 且相关性较低。Correlation Coefficient),该算法通过相关性系数获知照明设备的位置和照度传感器的信息,使得目标照度和节能条件这两个因素在较短时间内收敛。为此,我们还通过一些实验仿真来验证该算法的有效性。可是,该算法仍旧有两个问题,一个是在分布式的照度传感器上很难得到相对正确的照度。另外一个不可避免的现实问题是,当在大规模的照明系统中,一旦照度传感器发生变动,瞬态响应不太可能计算出相关性系数。

  因此本文的研究解决了上述两个问题,我们又提出了一种新的智能照明技术,该技术叫做可视光通信技术,该技术在照明装置和照度传感器之间建立一个直接的通信,使得该系统能够快速的获知位置等信息。为此,我们还对上面所提的基于相关性系数的自适应邻域算法进行了改进。

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