[发明专利]一种智能照明的恒光控制系统

说明书

技术领域

本发明属于灯光照明技术领域，尤其涉及一种智能照明的恒光控制系统。

背景技术

日常用到的照明系统往往多是光源输出恒定，不会随外部环境光强的改变而改变光源的照度。这样一方面在外部环境光强较强时，造成光源的浪费；另一方面在某些特殊场合，如教室、办公楼等，需要保持一个恒定的光照度，这样在恒定光照度的环境下工作、学习，眼睛不易疲劳，保护眼睛的同时提高了工作效率。

目前存在的恒光照明系统光电检测一般较为单一和固定，并不适合一些其他的光照度检测，这样一来导致系统的互换性和通用性较差；目前存在的恒光照明系统信号处理运算采用比较传统的简单PID控制算法，传统PID控制算法主要用于线性变量的控制，但是对复杂环境的光照控制在调节过程中会出现光照的闪烁和跳跃，调节不连续平滑，控制效果不好；目前的恒光控制器没有与人的交互接口，光照度被固定，人工不可调节到需要的光照度，交互性差。

可见，目前现有的技术存在控制效果不理想，互换性、通用性差，人机交互性差等问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种智能照明的恒光控制系统，旨在解决现有恒光照明系统存在的互换性和通用性较差、控制效果不好的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种智能照明的恒光控制系统，该智能照明的恒光控制系统包括：光信号模块、光电传感器模块、光照度检测模块、驱动控制模块、光源模块、LCD显示屏、智能控制模块、键盘输入模块；

光信号模块，用于监测环境中的光照度信号；

光电传感器模块，与光信号模块连接，用于采集环境中光信号并转换为电信号并将电信号传给光照度检测模块；

光照度检测单模块，与光电传感器模块连接，接收来自光电传感器模块的电信号，用于把电信号转换为光的照度值，并把转换好的照度传给智能控制模块；

驱动控制模块，与智能控制模块连接，接收来自智能控制模块输出的控制信号，用于并把信号进行放大；

光源模块，与驱动控制模块连接，接收来自驱动控制模块的驱动信号，用于实现亮度的调节；

LCD显示屏模块，与智能控制模块连接，接收来自智能控制模块的信号，用于实时跟踪显示环境照度；

智能控制模块，接收来自光照度检测模块的照度值以及键盘信息的录入，用于将检测信号进行相应的滤波，并将进行滤波后的信号经过模糊智能PID算法，得到控制输出信号，并把输出信号一方面显示在LCD显示屏模块上，另一方面经驱动电路控制调节光源的亮度；

键盘输入模块，与智能控制模块连接，用于接收来自操作人员的光照度设定录入信息，并将录入信息传给智能控制模块。

进一步，光照度检测模块可使用光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池元件。

进一步，该智能照明的恒光控制系统可外接一个按键键盘或触摸键盘及LCD显示屏。

进一步，智能控制模块的模糊智能PID算法具体的方法为：

步骤一，首先创建模糊控制规则表，根据检测到得环境光照度设定值的变化，自动调整控制输出值的基本论域，依据专家的知识库选择利用偏差e和偏差的变化(de／dt)来对控制输出值的基本论域进行调整；

偏差e和偏差变化(de／dt)的论域选为：e，de／dt={-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5}，相应的模糊子集为：de／dt={NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}，再根据模糊控制规则表计算出PID的Ki、Kp、Kd的模糊值，再利用解模糊算法即可得到PID参数的在线模糊自整定值；

步骤二，智能PID算法的实现，控制器由模糊控制器和智能PID控制组成，设E0为控制阈值，当|e|>E0时，采用模糊控制器，当偏差比较大时，采用模糊控制器有利于加快调节速度，系统响应快，当0<|e|<E0时，采用模糊智能自整定PID控制，PID算法选择位置式不完全微分形式：