一种实现恒等照度的路灯的控制方法与流程

本发明涉及自动照明灯领域，特别涉及到一种实现恒等照度的路灯的控制方法。

背景技术：

目前，在城市居民楼以及道路旁的照明设备大多是在天没有完全黑的情况下就已经开始工作，而且不论外界的光亮强度是多少，照明设备的光照强度都是恒定的，即使在外界的光亮较强时，照明设备也以原先的光照强度进行工作，十分费电。而且这些照明设备一般大批量工作，长年累月累计起来，对电网造成了极大的负担，也造成电力的极大浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种实现恒等照度的路灯的控制方法，以解决上述问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种实现恒等照度的路灯的控制方法，先设定恒定照度的值为给定值，然后利用照度计测量实时的光电信号，将这两者的值进行比较得到一个偏差，将这个偏差信号传输给模糊控制器，通过模糊计算得到一个精确化后的值，然后将这个值传给照明电路来实现光照强度的改变，通过反馈比较调节照度恒定在要求范围内，其步骤包括：

步骤一：确定照度偏差e的隶属度函数，{负大、负中、负小、零、正小、正中、正大}，用英文字头缩写为{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}；

步骤二：确定照度偏差变化率ec的隶属度函数，{负大、负中、负小、零、正小、正中、正大}，用英文字头缩写为{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}，建立模糊规则表；

步骤三：将照度偏差e及照度偏差变化率ec经模糊控制规则模糊化，输出照度与给定值的偏差E以及偏差变化率EC，再经过模糊控制算法以及清晰化输出灯亮度调整量信号u，调整灯的亮度；

步骤四：将调整后的照度与给定值比较，如果偏差在偏差要求范围内，则调整结束，否则重复步骤三。

进一步的，所述偏差要求范围为1％。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明将模糊控制策略应用于自然光照明领域，由于模糊控制不依赖模型，并具有较强的抗干扰性，对于多因素变量下的模型不确定情况有很好的控制效果，对节能减排具有重要意义。本发明可根据不同的光照强度来确定路灯的光照强度，可以建设在道路旁，作为路灯使用，可将使用该照明灯的地区实现恒等照度，即亮度不变。

附图说明

图1为本发明所述的实现恒等照度的路灯的控制方法的流程图。

图2为本发明所述的模糊规则表。

图3为本发明所述的偏差隶属度函数表。

图4为本发明所述的误差引入原理图。

图5为本发明所述的路灯迷糊控制规则赋值表。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1～图5，本发明所述的一种实现恒等照度的路灯的控制方法，先设定恒定照度的值为给定值，即路灯功率最大时光电信号的大小。然后利用照度计测量实时的光电信号，将这两者的值进行比较得到一个偏差，将这个偏差信号传输给模糊控制器，通过模糊计算得到一个精确化后的值。然后将这个值传给照明电路来实现光照强度的改变，通过反馈比较调节照度恒定在要求的一定范围内。这样既实现了节能要求，又能满足照明要求。

模糊控制可以概括为：

1、确定系统输入变量，并将输入变量的精确值模糊化；

2、定义模糊子集；

3、建立模糊规则并确定隶属度函数；

4、计算得到输出变量并进行去模糊化处理。

具体为以下步骤：

步骤一：确定照度偏差e的隶属度函数，{负大、负中、负小、零、正小、正中、正大}，用英文字头缩写为{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}。

步骤二：确定照度偏差变化率ec的隶属度函数，{负大、负中、负小、零、正小、正中、正大}，用英文字头缩写为{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}，建立的模糊规则表。

步骤三：将照度偏差e及照度偏差变化率ec经模糊控制规则模糊化，输出照度与给定值的偏差E以及偏差变化率EC，再经过模糊控制算法以及清晰化输出灯亮度调整量信号u，调整灯的亮度。

步骤四：将调整后的照度与给定值比较，如果偏差在偏差要求范围1％以内，则调整结束，否则重复步骤三。

在具体操作时，首先将照度离散化，以50lx为梯度，划分为11档{-300，-200，-150，-100，-50，0，50，100，150，200，300}，并对应简化为E＝{-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5}。当值不属于这之中时，用四舍五入法将其归入最接近的整数，例如：4.5－>5.0，2.7－>3.0。这种粗略的模糊化方式是符合人脑对模糊信息的处理习惯的。其中照度在-50到50之间变化时对人对室内照度变化的感受并不明显，故属于变化负小、正小。-200，-150，-100及100、150、200为中等变化范畴，再根据经验判断每个数值的隶属度。

而EC则由得到，误差引入原理图如图4所示。

u＝ce×e

由于控制量u在本设计中论域为经典的论域{0，1}，故经公式合成，同时结合实际情况和经验值调整后得到如图5所示。

输出量的去模糊化采用最大从属度法，得到精确化的值。将调整后的照度与给定值比较，如果偏差在1％以内，则调整结束。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。