[发明专利]一种基于照明平台的分数阶梯度极值搜索方法

摘要

本发明公开了一种基于照明平台的分数阶梯度极值搜索方法，通过实时跟踪所设照度值，使目标区域照度值稳定在所设照度值范围内，再通过分数阶梯度极值搜索控制算法搜索到系统能耗的相对极小值，使灯具达到并保持相对最低能耗值的组合输出，从而实现整个照明系统优化和节能。

主权项

1.一种基于照明平台的分数阶梯度极值搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、将用于照度控制区域照明的所有灯具划分为n组，每组灯具的电流分配系数为ω，其中，ω＝[ω₁,ω₂,ω₃,...,ω_n]^T，且通过改变电流分配系数ω的值来控制各组灯具的亮度；在照度控制区域安装一个光传感器，用于照度控制区域照度的采集；(2)、设定照度控制区域的目标照度值，初始化每组灯具的电流分配系数计算出所有灯具的初始能耗E；其中，I表示所有灯具的总电流，Ri表示第i组灯具的电阻值；(3)、将初始能耗E经过一个分数阶高通滤波器滤除信号的直流分量γ，产生新的信号E‑γ，即其中，s表示s域，q为分数阶的阶次，且0＜q≤1，ω_h为分数阶高通滤波器的截止频率；(4)、将信号E‑γ先经过扰动F(t)的作用后，再输入至一个频率为ω_l的分数阶低通滤波器产生出稳定的信号即其中，扰动F(t)的表达式为：其中，ai为设计参数，i＝1,2,...,n，σi为扰动频率，[·]T表示转置；(5)、将信号通过一个分数阶积分器得到每组灯具的电流分配系数ω的估计值即其中，K为分数阶积分器增益；(6)、将估计值与扰动W(t)作和后得到各组灯具的电流分配系数ω，即其中，扰动W(t)的表达式为：W(t)＝[a1sinσ1t,...,ansinσnt]T(7)、利用步骤(6)得到的各组灯具的电流分配系数ω_i更新各组灯具的初始电流分配系数并按照步骤(2)所述方法计算本轮迭代的总能耗，判断本轮迭代的总能耗与上一轮迭代的总能耗的差值ΔE是否小于设定的阈值，如果小于阈值，则结束；否则返回步骤(3)，通过多次循环迭代，最终搜索到稳定的最小能耗值。