模糊照度控制器的研究与设计

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照度极易受到外界因素的干扰:天气环境、办公环境、人员流动等诸多不可测、不可控因素,所以照度的控制不易实现。为实现对照度的控制,目前有许多控制照度的智能技术:利用模糊控制算法控制卷帘的升降,实现自然光对室内照度的调节;跟据老年人的心理生理特点,利用模拟退火算法,设计的自适应的照明系统;夏普公司在LCD面板中采用的智能光控的技术(OPC),实现了根据周围照明条件明暗的变化,自动调节背光灯亮度功能的背光屏。   这些控制方法下的照度精度往往不够,本文以提高精度和降低能耗为中心,通过利用对复杂系统有较好的控制效果的模糊控制技术,探讨了利用模糊控制技术对照度进行恒定控制。   首先介绍了模糊控制的基础理论,对Mamdani型模糊控制器的实现原理进行了具体分析,再结合大功率LED台灯,给出了模糊照度推理机的详细结构,通过对模式系数k的改变,该推理机单独实现了抗干扰与跟随两种控制。在此基础上,详细设计了模糊照度控制器的硬件和软件内容。最后,以MATLAB进行仿真的结果表明,该模糊照度控制器在恒定控制与跟随控制两种模式上都具有良好的动态与静态性能。同时与普通调节照度的控制器相比,不仅精度上有较大提高;而且能够利用自然光照的特点,在功能上符合绿色低碳的理念。
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