教室照明节电控制器

目前条件较好的学校,教室内的灯光亮度和自然采光效果都相当不错。但是,由于人们的节约意识淡薄,在白天自然光很强的情况下,教室内的长明灯仍到处可见,这是一种极大的浪费。笔者根据学校的实际情况,设计并制作了教室照明节电控制器,在白天光线达到一定照度时,教室内电灯自动关闭,室内照度下降到一定程度时才允许开灯照明,避免了白天的长明灯,阴雨天光照度低时仍能开灯照明,经实际应用效果较好。     

基于STM32的智能照明监控系统的设计与实现

针对高校教室照明方式存在能源浪费、室内光强不足或过剩及管理落后等现象,设计了基于STM32的高校教室智能照明监控系统。系统以STM32F103-VET6控制器为核心,以LED灯为控制对象,由红外模块、光检模块和Zig Bee无线通信模块等组成。采用分区域控制方式,调光系统使用单神经元自适应PID算法,通过检测室内自然光强度和人员信息,控制器可根据智能算法实现灯具的自动开关和自动调光功能。测试结果表明,该系统运行稳定,可根据教室使用情况实现灯具的自动开关及准确调光,且每间教室内信息实时发送至上位机实现集中监控,达到智能化照明和节约电能的目的。     

新型智能照明系统的设计

针对当前公共照明存在浪费电能的情况,提出了新型智能控制方法;该方法设计理念是按需自动调整照明灯具亮度,先通过照度检测模块判断环境亮度等级,再根据红外人体感应模块判断是否有人,进而控制灯具亮度;在智能系统内部的数据交换采用无线方式;该设计达到节约电能的目的。     

室内照明智能控制技术研究与仿真

研究室内照明亮度调节优化问题,由于室内照明系统中,根据需要亮度各有不同。针对实际照度需求,为了能自动调整亮度,达到提高工作效率和节能的目的,提出建立遗传算法的室内灯具亮度调节精确模型。构建了以最小化照度误差和能量消耗的适应度函数,优化使亮度需求达到照度值。将灯具亮度调节分为场景切换和特定场景下灯具亮度微调两种模式,用不同场景灯具,对特定场景下需求亮度的调节进行了仿真,结果证明改进方法可以按不同照度需求时获得优化亮度。     

基于改进粒子群算法的分布式智能照明系统

针对现有公共建筑照明系统存在的高成本、分布式与集中式控制结合能力不高、交互性不强等问题,应用智能优化算法,在分布式框架上实现区域协同照明控制。通过采集窗户处照度信息,预测透过窗户的自然光在工作面上产生的照度值,当自然光不足需要人工光源补充时,通过协同配合,各区域利用改进粒子群算法计算出区域内最佳的灯具开度组合,达到均匀照明,实现舒适性与节能的最佳综合。当照明需求改变时,可以通过WEB端进行修改。最后,通过实际办公室模型在DIALux evo上进行仿真验证。在不同照明需求和环境条件下,实验结果表明相较于普通控制方式（全开全关）,该方法在节能和舒适度上具有良好的性能,能有效控制工作面照度,各工作面的最大照度误差都在10%之内,控制方案切实可行,具有实用价值。     

超空泡航行体的自适应模糊滑模控制研究

针对超空泡航行体动态中的非线性项和未建模动态,以及由空泡形状改变引起的扰动问题,提出了一种基于自适应模糊滑模的纵平面运动控制器设计方法。该方法利用自适应模糊系统逼近超空泡航行体模型中的非线性不确定项;利用滑模控制对干扰的鲁棒性,克服逼近误差和干扰;最后用Lyapunov定理证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,设计的控制器可有效克服滑行力的计算误差以及水动力参数的不确定性。     

基于单片机的节能调光控制器

该文的项目背景是智能节能控制系统的创新项目,其研究的主要目的:在充分利用自然光的前提下,优化智能控制电能输出,调节灯光,补偿亮度,达到节能,恒定照度和享受自然光照效果。针对以上要求:提出一种基于单片机的节能调光控制器,在其中嵌入了智能控制程序,通过计算当前照度和预定照度的差值,来调节灯的亮度补偿照度,有效的实现绿色照明。     

基于模糊神经网络的高速公路隧道照明节能控制系统研究

针对高速公路隧道照明控制系统存在的亮度控制不合理、能耗高等问题,提出一种基于模糊神经网络的高速公路隧道照明节能控制系统,并分别从硬件和软件两方面进行详细设计。系统硬件设计中,设计了系统硬件架构示意图,主要包括电容、PLC等在内的主控制器、从控制器和终端控制器,通过电流和电压信号变化控制提供硬件条件;软件设计中,通过图像采集技术,将获取到的图像进行二值化分离,利用车灯实现高速公路隧道车流量检测,建立模糊神经网络,设置网络的输入层变量和输出层变量,确定模糊子集以及模糊子集隶属函数,通过控制照明灯具的开关时间来调节亮度,实现高速公路隧道照明节能控制系统的设计。系统测试结果表明：在不同车速变量下,设计的照明节能控制系统在能够提供有效的照明功能下,减少了照明能耗。     

污水处理系统溶解氧的模糊自适应PID控制

曝气生物滤池的工艺复杂,参数检测困难,并具有大滞后、干扰多等特点,所以要实现该工艺的自动控制,保证生产的稳定、高效运行并非易事。本文就影响曝气生物滤池工艺处理效果的曝气过程提出了溶解氧模糊自适应PID控制算法。仿真表明,模糊自适应PID控制器的控制性能优于常规模糊控制器和PID控制器,既可保证出水水质,又能节约动力费用。     

新型智能照明控制系统的设计与验证

针对当今照明控制系统对环境照度变化响应比较慢的问题,提出了一种新型的智能照明控制系统。该系统采用可视光通信技术,并在照明设备和照度传感器之间建立直接通信,用来加快环境照度调节的速度。为了使该系统的控制更加精准,又采用了基于相关性系数的自适应邻域算法,对新的环境照度进行智能推断。实验结果表明,该系统可以在短时间内将测试地点的照度达到新的目标值。     

串级连续搅拌反应釜的有限时间命令滤波控制

针对串级连续搅拌反应釜系统的快速精准跟踪控制问题,利用自适应反步控制方法、模糊逻辑系统、命令滤波器以及有限时间控制技术设计串级连续搅拌反应釜系统的有限时间命令滤波控制器.其中,自适应反步方法使系统控制器的设计更简单;模糊逻辑系统通过逼近系统模型中的复杂非线性函数使控制器的在线计算量更小;命令滤波器解决了经典反步法带来的“计算爆炸”的问题;有限时间控制方法能够使系统被控量更迅速地跟踪其参考值; Lyapunov稳定性分析证明了系统的稳定性.通过Matlab实例仿真验证所设计控制器的有效性和可行性,为有限时间命令滤波控制技术在实际串级连续搅拌反应釜过程中的应用提供指导.与现有控制方法相比,所提出的控制策略具有控制器结构简单、在线计算复杂度小、跟踪速度快以及无静差的优点.     

GPS/SINS/偏振光组合导航的模糊控制算法研究

针对在组合导航中扩展卡尔曼滤波器(EKF)会发散的问题,采用了一种基于模糊控制的自适应卡尔曼滤波算法(FAKF)方法,通过模糊控制器来计算指数加权因子,实时对量测噪声的大小进行调整,保证滤波精度,有效抑制滤波过程的发散问题;针对GPS无法提供姿态角进行组合解算的情况,使用偏振光与SINS的组合进行姿态解算;通过对GPS/SINS/偏振光组合导航系统进行仿真,将基于模糊控制的自适应卡尔曼滤波算法(FAKF)和扩展卡尔曼滤波算法(EKF)进行对比验证,东、北、天向位置上分别提升精度56.81%、65.17%、45.99%,东、北、天向速度上分别提升精度46.99%、54.01%、43.82%,俯仰角、航向角分别提升精度58.01%、53.58%,验证了该方法的优势。     

基于BEMD与自适应维纳滤波的图像降噪

自适应维纳滤波器是一种经典的线性降噪滤波器,较其他线性滤波器能够更好地解决边界模糊的问题。然而由于含噪图像的噪声主要集中于它的高频部分,而图像的低频部分所含有的噪声较高频部分则小很多。自适应维纳滤波算法对图像中所有频率成份都不加区分地进行滤波降噪处理,因而它不能得到更为令人满意的结果。提出了一种将二维经验模态分解和自适应维纳滤波相结合的图像去噪方法,通过将图像分解为不同频率成份的子图像并对各子图像采用不同的降噪处理,从而更好地对含噪图像进行降噪。实验结果表明,算法相对于自适应维纳滤波算法降噪效果更好。     

基于自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统

网络控制系统中存在着时延、丢包、网络干扰等问题。针对网络控制系统中存在恶化系统的控制性能,甚至导致系统不稳定的因素,提出了一种基于自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统,它能根据系统的实际输出与期望输出误差,利用自适应模糊控制和神经网络自学习的原理进行控制参数的自行调整,以符合控制系统的实际要求,同时,分析了网络延时,丢包率及网络干扰因素对系统性能的影响。利用TrueTime工具箱建立了包含自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统的仿真模型,并将其分别与基于常规PID控制器的网络控制系统和基于模糊参数PID控制器的网络控制系统进行了比较。实验结果表明,在相同的网络环境下,基于自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统的控制效果比基于常规的PID控制器和基于模糊参数PID控制器的要好,且具有较好的抗干扰能力和鲁棒性能。     

基于Smith预估补偿的地下水位模型参考自适应控制器的设计

针对地下水位控制的纯滞后性和特殊性,本文给出了一种将模型参考自适应控制与Smith-Fuzzy控制器相结合的控制策略,通过对模糊PID参数和Smith预估器滤波时间常数的在线整定与仿真,获得了比普通模糊PID控制和Smith预估器控制更好的控制效果与性能。     

基于模糊控制的玻璃温室加热系统的研究

分析了原有温室加热设备的不足,在此基础上对加热管道管路进行了改进,利用蓄水池进行储能,并且在上海市供电分时电价的基础上设计了一套适用于玻璃温室加热控制的模糊控制器。理论计算及实际结果均表明,此设计运行稳定可靠,加热效率高,节能效果非常显著。     

点光源环境下室内环境灯光多参量控制仿真

为提高室内环境灯光照射的自适应性能,需联合控制灯光参量.提出基于模糊PID的点光源环境下室内环境灯光多参量的控制方法.基于动态基元的自适应学习方法,构建室内环境灯光控制的约束参量模型,在模型参数约束下采用多自由度耦合调节方式,调节室内环境灯光的亮度和角度;采用模糊PID控制方法,进行灯光的亮度信息和光源输出信息的融合处...     

大滞后系统控制中专家-模糊PID方法的应用

为解决大滞后系统控制难度大的问题,设计了专家-模糊自适应PID控制器,这种控制器既具有模糊PID控制器高精度、稳定性、鲁棒性高的优点,又具有专家控制器进入稳定状态快的特点。对双容大滞后系统控制的仿真实验结果表明,该方法在动态性能上均优于单独采用模糊自适应PID方法,并且能够较快地进入稳定状态。     

基于视频的夜间车辆检测与跟踪算法研究

针对夜间高速光照条件差、车灯种类多样、环境因素干扰等导致的车辆难以检测的问题,提出了一种基于视频的夜间车辆的检测与跟踪算法。该方法首先将OTSU与一维最大熵阈值分割算法相结合来实现车灯的提取,剔除非车灯光源;然后利用车灯的时空特性完成车灯的匹配,解决了一车多灯和并排同速车辆的问题;最后利用kalman滤波器完成车灯的预测跟踪。在交通弱光流畅交通、正常光流畅交通和正常光拥堵交通3种应用场景下对所提算法进行应用和结果分析,实验结果表明所提方法在保证实时性的同时具有较高的准确率。