分布式智能照明系統(tǒng)及其控制算法的研究.pdf

1、科技的發(fā)展改變著人們生活的方方面面，照明領(lǐng)域也不例外。在傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)中，當(dāng)開(kāi)關(guān)設(shè)備接通以后，燈具的亮度是保持不變的，無(wú)法滿足不同場(chǎng)景時(shí)多樣的照明需求，并且在許多情況下燈具產(chǎn)生的光照是超出人們實(shí)際的光照需求的，這就造成了能源的浪費(fèi)。目前照明領(lǐng)域中出現(xiàn)了許多可以對(duì)燈具的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)的照明控制系統(tǒng)，但是當(dāng)面臨一些規(guī)模較大的照明場(chǎng)所時(shí)，往往存在布線繁雜、組網(wǎng)不靈活等缺陷。針對(duì)上述的一些問(wèn)題，本文研究了一種分布式智能照明系統(tǒng)，該智能照明系統(tǒng)可以

2、自動(dòng)地調(diào)節(jié)燈具的亮度滿足人們多樣化的照明需求，同時(shí)也可以應(yīng)用于規(guī)模較大的照明場(chǎng)景中，并且具有無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、布置方便、組網(wǎng)靈活等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文首先設(shè)計(jì)了分布式智能照明系統(tǒng)的總體框架。給出了基于照明系統(tǒng)總計(jì)算任務(wù)劃分的總體方案設(shè)計(jì)思路和分布式智能照明系統(tǒng)的工作流程。同時(shí)還闡述了分布式智能照明系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)描述了分布式智能照明系統(tǒng)中上層計(jì)算控制平臺(tái)和分計(jì)算控制平臺(tái)的功能以及它們之間的關(guān)系。
　　在分布式智能照明系統(tǒng)總體框

3、架的基礎(chǔ)上，本文對(duì)分布式智能照明系統(tǒng)的上層計(jì)算控制平臺(tái)和分計(jì)算控制平臺(tái)分別進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。其中上層計(jì)算控制平臺(tái)基于Matlab/Simulink組件，分計(jì)算控制平臺(tái)基于Intel Edison計(jì)算模塊。論文給出了分計(jì)算控制平臺(tái)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和流程。分計(jì)算控制平臺(tái)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)包含器件的選型和硬件電路的設(shè)計(jì)，軟件部分包括光照數(shù)據(jù)采集、LED亮度調(diào)節(jié)以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)饶K的設(shè)計(jì)。同時(shí)，為了更加切合實(shí)際場(chǎng)景，本文以實(shí)際房屋為

4、原型，按一定的比例設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)用房屋模型。
　　本文以自適應(yīng)反步方法作為智能照明系統(tǒng)的控制算法進(jìn)行了研究。介紹了反步控制方法和自適應(yīng)控制算法的基本原理，然后將自適應(yīng)控制算法和反步控制方法相結(jié)合，針對(duì)一類含有未知參數(shù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制律，同時(shí)證明系統(tǒng)的穩(wěn)定性，然后再選擇一個(gè)具體的系統(tǒng)進(jìn)行仿真并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。
　　最后論文將分布式智能照明系統(tǒng)部署在實(shí)驗(yàn)用房屋模型中，以自適應(yīng)反步方法作為分布式智能照明系統(tǒng)的控制算法進(jìn)行多