基于遺傳模擬退火算法的室內照明節能控制方法研究

郭 敬，張玉杰

（陜西科技大學 電氣與控制工程學院，陜西 西安 710021）

引言

隨著全球范圍內的能源短缺以及人民生活水平的日益提高，人們對照明的節能、舒適要求也越來越強烈[1]。為了兼顧室內照明的舒適性和節能性要求，照明控制系統需要獨立地調節室內每組燈具的亮度，使得室內工作人員所在工作面上的照度能夠達到舒適的照明需求。在此基礎上，對于室內無人區域可以通過選擇不同的燈具亮度組合來降低照度，以減少照明能耗[2]。目前的照明優化控制方法的研究中多采用線性規劃方法[3-4]計算出合適的燈光控制輸出，然而在實際情況中，滿足人員照明需求的目標函數為非線性，此時需要將目標函數線性化，增加了算法的復雜度和算法的計算量。文獻[5-6]采用粒子群算法解決了非線性目標函數問題，但是傳統的粒子群優化算法容易陷入局部最優的困境，導致無法得到全局最優解。此外，在優化算法的迭代過程中，需要獲得確定調光參數下的室內照度分布，以此評估照明的舒適度，得到算法的適應度。而實際的照明應用中，往往是在天花板上安裝傳感器檢測照度，這種方法得到的是室內的平均照度，無法得到不同工作面上的照度分布，進而也就難以實現照明優化控制。近年來，研究人員從光度學原理出發，建立了基于光照度的距離平方反比定律的照度估計方法以及基于光通傳遞函數矩陣的照度模型[7-9]。然而，這些方法需要獲得計算點位置、光源位置和燈具的配光曲線等多種物理參數，計算過程復雜。……