一种基于LED灯的一站式自动调光方法技术

一种基于LED灯的一站式自动调光方法，属于照明控制技术领域，应用广义回归神经网络，协助计算灯光和阳光互补的最佳配置策略，系统自动判断当前环境下是否需要调整灯光，并针对个别区域计算出最佳的PWM调光值，达到调光的即时性、节能性和光照稳定性的平衡，实现灯光的无主控制。的无主控制。的无主控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LED灯的一站式自动调光方法


[0001]本专利技术属于照明控制
，具体涉及一种基于LED灯的一站式自动调光方法。

技术介绍

[0002]对于照明设备的控制，希望其能自动调节光照强度，提升照明的智能化程度，从而提高用户体验的舒适度。
[0003]公告号为CN114364084B的中国专利技术专利，公开了一种基于云端的LED照明节能系统以及节能方法，其以PWM调光百分比（替代传统的PWM占空比的等比增减），控制LED灯的照明亮度，实现LED灯的亮度的等比增减，调整过程中亮度平滑。其仍具有以下不足：1.该对比文件并没有考虑调整环境光，需要用户手动调节窗户窗帘的开合程度从而调节环境光。照明空间的平均亮度，为环境光的亮度和照明光的亮度之和。而将环境光纳入到调光系统，将增加光线利用率，减少电力消耗，并提升系统的自动化程度。
[0004]2.该对比文件需要设定一个k值，作为PWM增减量的初始值，当k值越大，单次增减量越大，运行次数越少，但一旦超过目标值，范围会增加返回时除二次数，使得执行次数变多。也就是说，对比文件单次调光可能需要执行多次PWM值的增减，使得PWM值逼近亮度期望区间所对应的PWM值。这种多次拟合的方式增加了调光次数，增加了运算成本，影响了光源的稳定性，增加了LED灯调光损耗的功率，且影响LED的使用寿命。
[0005]因此，希望能设计出一种基于LED灯的一站式自动调光方法，能将环境光纳入到调光方法，且单次调光只需要执行一次PWM值的增减，就能将PWM值逼近亮度期望区间所对应的PWM值。

技术实现思路

[0006]鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种基于LED灯的一站式自动调光方法。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采取了以下的技术方案。
[0008]一种基于LED灯的一站式自动调光方法，包括以下步骤：步骤S1，收集调光资料：将光照感测装置安装于屋顶或吊顶下方固定间距处；将光照感测装置感测的照明空间划分相等大小的正方形矩阵；光照感测装置将每个时段的每个光照区域的光照亮度值传送给电源分配器并经由电源分配器上传至云整合端；每个房间均安装有至少1个温度传感器，温度传感器测得房间的温度值，并将每个时段的每个房间的温度值传送给电源分配器并经由电源分配器上传至云整合端；电源分配器读取每个时段的照明设备的PWM值，并将温度值、光照亮度值和PWM值上传至云整合端；云整合端，收集温度值、光照亮度值和PWM值，形成样本资料；步骤S2，通过模糊控制器控制窗帘的展幅：云整合端，设置有模糊逻辑控制器，建立模糊规则库，对温度值和光照亮度值设定归属函数，然后进行模糊评估，并输出模糊逻辑
控制曲面图后，生成窗帘遮蔽百分比的控制信号；窗帘控制器，通过电源分配器接收发云整合端送的窗帘遮蔽百分比的控制信号，控制窗帘的展开幅度；步骤S3，通过广义回归神经网络训练模型：云整合端设置有广义回归神经网络，并将样本资料输入到广义回归神经网络，习得最佳调光模型的条件期望值函数；步骤S4，根据光照亮度期望值μ
x
，输出各个区域的最佳亮度区间[B
min
,B
max
]且B
max
‑
μ
x
=μ
x
‑
B
min
；其中，B
min
是最佳亮度区间的下限值，B
max
是最佳亮度区间的上限值；然后，云整合端，实时收集各个光照区域的光照亮度值B
mn
和PWM值P
mn
；其中m为光照区域的行数，n为光照区域的列数；如果光照亮度值位于所在光照区域的最佳亮度区间，即B
min
＜B
mn
＜B
max
，则停止调光；否则，将各个光照区域的光照亮度值B
mn
和PWM值P
mn
，代入到条件期望值函数得到当前PWM变动值
△
P
mn
（t），再进行判断：当B
mn
＜B
min
时，调整后的PWM值为P
mn
+
△
P
mn
（t）；否则调整后的PWM值为P
mn
‑△
P
mn
（t）；云整合端，将调整后的PWM值，输送给电源分配器；电源分配器根据调整后的PWM值对照明设备进行调光。
[0009]进一步，步骤S2，包括：步骤S201，确定模糊逻辑控制器的输入量和输出量，以及隶属度函数：输入量为温度值和光照亮度值，输入对应的隶属度为零、正小和正大；输出量为窗帘遮蔽百分比，输出对应的隶属度包括窗帘遮蔽0%的N、窗帘遮蔽25%的F、窗帘遮蔽50%的S、窗帘遮蔽75%的M和窗帘遮蔽100%的L；选用trimf三角形隶属度函数；步骤S202，设计模糊逻辑控制器的规则库；步骤S203，解模糊化，输出温度值隶属度函数、光照亮度值隶属度函数和模糊逻辑控制曲面图。
[0010]进一步，步骤S202中，规则库中的模糊控制规则如下：规则一：如果温度值正常，且光照亮度值正常，则窗帘遮蔽百分比为0%，即，如果温度值的隶属度为零，且光照亮度值的隶属度为零，则窗帘遮蔽百分比的隶属度为窗帘遮蔽0%的N；规则二：如果温度值偏高，且光照亮度值正常，则窗帘遮蔽百分比为0%，即，如果温度值的隶属度为正小，且光照亮度值的隶属度为零，则窗帘遮蔽百分比的隶属度为窗帘遮蔽0%的N；规则三：如果温度值过高，且光照亮度值正常，则窗帘遮蔽百分比为25%，即，如果温度值的隶属度为正大，且光照亮度值的隶属度为零，则窗帘遮蔽百分比的隶属度为窗帘遮蔽25%的F；规则四：如果温度值正常，且光照亮度值偏高，则窗帘遮蔽百分比为0%，即，如果温度值的隶属度为零，且光照亮度值的隶属度为正小，则窗帘遮蔽百分比的隶属度为窗帘遮蔽0%的N；规则五：如果温度值偏高，且光照亮度值偏高，则窗帘遮蔽百分比为0%，即，如果温度值的隶属度为正小，且光照亮度值的隶属度为正小，则窗帘遮蔽百分比的隶属度为窗帘遮蔽0%的N；规则六：如果温度值过高，且光照亮度值偏高，则窗帘遮蔽百分比为50%，即，如果
温度值的隶属度为正大，且光照亮度值的隶属度为正小，则窗帘遮蔽百分比的隶属度为窗帘遮蔽50%的S；规则七：如果温度值正常，且光照亮度值过高，则窗帘遮蔽百分比为75%，即，如果温度值的隶属度为零，且光照亮度值的隶属度为正大，则窗帘遮蔽百分比的隶属度为窗帘遮蔽75%的M；规则八：如果温度值偏高，且光照亮度值过高，则窗帘遮蔽百分比为100%，即，如果温度值的隶属度为正小，且光照亮度值的隶属度为正大，则窗帘遮蔽百分比的隶属度为窗帘遮蔽100%的L；规则九：如果温度值过高，且光照亮度值过高，则窗帘遮蔽百分比为100%，即，如果温度值的隶属度为正大，且光照亮度值的隶属度为正大，则窗帘遮蔽百分比的隶属度为窗帘遮蔽100%的L。
[0011]进一步，步骤S3中，将各光照区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于LED灯的一站式自动调光方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，收集调光资料：将光照感测装置安装于屋顶或吊顶下方固定间距处；将光照感测装置感测的照明空间划分相等大小的正方形矩阵；光照感测装置将每个时段的每个光照区域的光照亮度值传送给电源分配器并经由电源分配器上传至云整合端；每个房间均安装有至少1个温度传感器，温度传感器测得房间的温度值，并将每个时段的每个房间的温度值传送给电源分配器并经由电源分配器上传至云整合端；电源分配器读取每个时段的照明设备的PWM值，并将温度值、光照亮度值和PWM值上传至云整合端；云整合端，收集温度值、光照亮度值和PWM值，形成样本资料；步骤S2，通过模糊控制器控制窗帘的展幅：云整合端，设置有模糊逻辑控制器，建立模糊规则库，对温度值和光照亮度值设定归属函数，然后进行模糊评估，并输出模糊逻辑控制曲面图后，生成窗帘遮蔽百分比的控制信号；窗帘控制器，通过电源分配器接收发云整合端送的窗帘遮蔽百分比的控制信号，控制窗帘的展开幅度；步骤S3，通过广义回归神经网络训练模型：云整合端设置有广义回归神经网络，并将样本资料输入到广义回归神经网络，习得最佳调光模型的条件期望值函数；步骤S4，根据光照亮度期望值μ
x
，输出各个区域的最佳亮度区间[B
min
,B
max
]且B
max
‑
μ
x
=μ
x
‑
B
min
；其中，B
min
是最佳亮度区间的下限值，B
max
是最佳亮度区间的上限值；然后，云整合端，实时收集各个光照区域的光照亮度值B
mn
和PWM值P
mn
；其中m为光照区域的行数，n为光照区域的列数；如果光照亮度值位于所在光照区域的最佳亮度区间，则停止调光；否则，将各个光照区域的光照亮度值B
mn
和PWM值P
mn
，代入到条件期望值函数得到当前PWM变动值
△
P
mn
（t），再进行判断：当B
mn
＜B
min
时，调整后的PWM值为P
mn
+
△
P
mn
（t）；否则调整后的PWM值为P
mn
‑△
P
mn
（t）；云整合端，将调整后的PWM值，输送给电源分配器；电源分配器根据调整后的PWM值对照明设备进行调光。2.根据权利要求1所述的一种基于LED灯的一站式自动调光方法，其特征在于，步骤S2，包括：步骤S201，确定模糊逻辑控制器的输入量和输出量，以及隶属度函数：输入量为温度值和光照亮度值，输入对应的隶属度为零、正小和正大；输出量为窗帘遮蔽百分比，输出对应的隶属度包括窗帘遮蔽0%的N、窗帘遮蔽25%的F、窗帘遮蔽50%的S、窗帘遮蔽75%的M和窗帘遮蔽100%的L；选用trimf三角形隶属度函数；步骤S202，设计模糊逻辑控制器的规则库；步骤S203，解模糊化，输出温度值隶属度函数、光照亮度值隶属度函数和模糊逻辑控制曲面图。3.根据权利要求2所述的一种基于LED灯的一站式自动调光方法，其特征在于，步骤S202中，规则库中的模糊控制规则如下：规则一：如果温度值正常且光照亮度值正常，则窗帘遮蔽百分比为0%，即如果温度值的隶属度为零且光照亮度值的隶属度为零，则窗帘遮蔽百分比的隶属度为窗帘遮蔽0%的N；规则二：如果温度值偏高且光照亮度值正常，则窗帘遮蔽百分比为0%，即如果温度值的隶属度为正小且光照亮度值的隶属度为零，则窗帘遮蔽百分比的隶属度为窗帘遮蔽0%的N；规则三：如果温度值过高且光照亮度值正常，则窗帘遮蔽百分比为25%，即如果温度值
的隶属度为正大且光照亮度值的隶属度为零，则窗帘遮蔽百分比的隶属度为窗帘遮蔽25%的F；规则四：如果温度值正常且光照亮度值偏高，则窗帘遮蔽百分比为0%，即如果温度值的隶属度为零且光照亮度值的隶属度为正小，则窗帘遮蔽百分比的隶属度为窗帘遮蔽0%的N；规则五：如果温度值偏高且光照亮度值偏高，则窗帘遮蔽百分比为0%，即如果温...

【专利技术属性】
技术研发人员：高事显，寇勇，李富昌，
申请(专利权)人：杭州雅观科技有限公司，
类型：发明
国别省市：