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)開關(guān)設(shè)備接通以后，燈具的亮度是保持不變的，無法滿足不同場景時多樣的照明需求，并且在許多情況下燈具產(chǎn)生的光照是超出人們實際的光照需求的，這就造成了能源的浪費。目前照明領(lǐng)域中出現(xiàn)了許多可以對燈具的亮度進行調(diào)節(jié)的照明控制系統(tǒng)，但是當(dāng)面臨一些規(guī)模較大的照明場所時，往往存在布線繁雜、組網(wǎng)不靈活等缺陷。針對上述的一些問題，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、自動地調(diào)節(jié)燈具的亮度滿足人們多樣化的照明需求，同時也可以應(yīng)用于規(guī)模較大的照明場景中，并且具有無線數(shù)據(jù)傳輸、布置方便、組網(wǎng)靈活等優(yōu)點。
　　本文首先設(shè)計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)總計算任務(wù)劃分的總體方案設(shè)計思路和分布式智能照明系統(tǒng)的工作流程。同時還闡述了分布式智能照明系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，并詳細描述了分布式智能照明系統(tǒng)中上層計算控制平臺和分計算控制平臺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，本文對分布式智能照明系統(tǒng)的上層計算控制平臺和分計算控制平臺分別進行了設(shè)計和實現(xiàn)。其中上層計算控制平臺基于Matlab/Simulink組件，分計算控制平臺基于Intel Edison計算模塊。論文給出了分計算控制平臺硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的設(shè)計原則和流程。分計算控制平臺硬件系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)包含器件的選型和硬件電路的設(shè)計，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。同時，為了更加切合實際場景，本文以實際房屋為

4、原型，按一定的比例設(shè)計了一個實驗用房屋模型。
　　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，針對一類含有未知參數(shù)的系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)的控制律，同時證明系統(tǒng)的穩(wěn)定性，然后再選擇一個具體的系統(tǒng)進行仿真并對仿真結(jié)果進行分析。
　　最后論文將分布式智能照明系統(tǒng)部署在實驗用房屋模型中，以自適應(yīng)反步方法作為分布式智能照明系統(tǒng)的控制算法進行多