[发明专利]一种基于改进射箭算法PID的家庭温湿度调节控制方法

权利要求书

1.一种基于改进射箭算法PID的家庭温湿度调节控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、根据改进的射箭算法对PID的控制参数进行迭代寻优，得到最优控制参数；

S2、根据最优控制参数，对传感器节点进行布局，融合多个位置的信息特征，计算得到当前温湿度环境参数，与最佳环境参数进行对比，根据对比结果对室内环境参数进行调控；

S3、根据室内环境参数的调控结果，将当前室内环境参数传输至手机端；

所述步骤S1中根据改进的射箭算法对PID的控制参数进行迭代寻优的过程包括以下步骤：

S11、参数初始化，得到初始参数；

S12、根据初始参数计算概率函数值；

S13、确定被弓箭手选中个体的行号，并更新个体维度；

S14、判断个体维度数和问题变量的数量是否相等，若是则转至步骤S15，否则转至步骤S13；

S15、更新个体最优位置；

S16、判断个体数是否达到最大值，若是则转至步骤S17，否则转至步骤S13；

S17、保存当前的个体最优位置，并生成随机反向解；

S18、判断是否达到最大迭代次数，若是则输出最优控制参数并结束，否则返回步骤S12；

所述步骤S12中概率函数值的计算公式如下所示：

其中，P是概率向量，F_worst是最差目标函数值，F是目标函数值，F_i为第i个个体的函数值，N为种群数量；

所述步骤S13中确定被弓箭手选中个体的行号的计算公式如下所示：

其中，k为被弓箭手选中个体的行号，C_i是第i个个体的累积概率，为[0,1]之间的随机数；

所述步骤S13中更新个体维度的计算公式如下所示：

I＝round(1+rand)

其中，是第i个个体的第d个维度，r是一个随机数，在[0,1]之间，x_k,d是第d维空间内被弓箭手选择的个体，F_k是该个体的目标函数值，round为四舍五入函数，rand为随机数函数；

所述步骤S15中更新个体最优位置的计算公式如下所示：

其中，是第i个个体的新位置，F_i^new是该个体的目标函数值；

所述步骤S17中随机反向解的计算公式如下所示：

X_rand＝LB+UB-a×X

其中，X_rand为随机反向解，LB为变量下界，UB为变量上界，a为0到1之间的随机数，X为个体最优位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进射箭算法PID的家庭温湿度调节控制方法，其特征在于，所述步骤S2中对室内环境参数进行调控的过程包括以下步骤：

S21、获取各个节点的温湿度信息；

S22、计算分析当前的温湿度信息；

S23、对比最佳环境参数计算得到控制信息；

S24、根据改进射箭PID控制算法和控制信息进行寻优控制，调用执行机构对室内环境参数进行调控。

3.根据权利要求1所述的一种基于改进射箭算法PID的家庭温湿度调节控制方法，其特征在于，所述步骤S2中对室内环境参数进行调控的方式包括加热降温、增湿除湿。

4.根据权利要求1所述的一种基于改进射箭算法PID的家庭温湿度调节控制方法，其特征在于，所述步骤S3中将当前室内环境参数传输至手机端的过程包括以下步骤：

S31、通过无线模块将室内环境参数的调控结果通过无线路由器使用MQTT协议上传到物联网平台；

S32、手机端通过订阅和发布的关系与物联网平台进行通信，获取室内环境参数的调控结果。