智能控制技术在住宅人工照明光环境设计中的应用研究

发布时间：2016-11-08 15:55

  本文关键词：智能控制技术在住宅人工照明光环境设计中的应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《西安建筑科技大学》 2008年

智能控制技术在住宅人工照明光环境设计中的应用研究

袁琴  

【摘要】： “智能”照明技术随着智能建筑的兴起而迅速发展,成为照明技术发展的又一个重要方向。论文简要阐述了人类的一般视觉特性,从住宅照度标准、照明方式的确定、光源的选择、灯具的选用等方面研究了住宅人工照明光环境的典型设计方法。并提出在进行的照明设计时,必须首先分析住宅各功能房间的使用特点,据其确定每种活动所需的视觉信息,从而使得照明设计实现视觉需求的人工照明光环境,同时节约能源,实现绿色照明。 之后论文简要分析了分析影响住宅人工照明光环境质量的各因素,并针对调研课题《城市住宅照明质量调查与研究》对西安某住宅小区的照明质量进行了模糊综合评价。工程实践证明:针对照明质量评价指标体系及专家评价时的诸多模糊、不确定影响因素,运用模糊理论对照明工程质量进行综合评价是行之有效的途径。 模糊评价的最大特点是它的指标的科学性,思维理念的广泛代表性和评价的客观公正性。在经济的、环境的、心理的、艺术的等诸多因素的影响方面,可以做到基本切合实际,减少照明设计者个人主观意志的影响。可以充分体现工程设计的客观公正性。指标体系的建立及其权重分配,一方面要参照有关标准、规范,一方面可由设计人员根据经验选定,通常可由统计资料分析或若干专家打分评估确定。 智能控制技术发展迅速,并且越来越受到人们的关注,其应用领域也在不断扩大,它代表着控制理论的发展方向。各种智能决策系统、专家控制系统、学习控制系统、模糊控制系统、神经网络控制系统等技术已开始从工业生产、办公自动化向家庭自动化渗透。智能控制与常规控制有着密切的关系,它们是相互补充而不是相互排斥的关系。 最后运用模糊控制理论对住宅人工照明光环境进行模糊控制系统设计,是在用人工神经网络离线学习不同场景的主要人工照明光环境特征之后,根据传感器探测到的光环境发生条件用模糊控制的方式转换相应的场景。该种方式允许模糊控制规则有一定的误差,可根据实际应用情况随时修正模糊规则中的这些误差。

【关键词】：
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP273.5
【目录】：

摘要3-4

ABSTRACT4-9

1 绪论9-14

1.1 中国智能建筑的昨天、今天和明天9-10

1.2 照明的智能控制技术的研究概况10-12

1.2.1 我国照明市场的发展现状及前景10

1.2.2 智能控制技术的发展历程10-11

1.2.3 我国智能照明系统现状及存在的问题11-12

1.3 论文研究的意义12

1.4 本文的研究内容12-13

1.5 小结13-14

2 人工照明的发展概况14-23

2.1 电光源的发展概况14-19

2.1.1 白炽灯的新研究14-16

2.1.2 荧光灯的新开发16-17

2.1.3 LED固体光源17-18

2.1.4 氙气Xe准分子光源18

2.1.5 微波硫分子灯18

2.1.6 HID灯18-19

2.1.7 泛光型陶瓷金属卤化物灯19

2.2 人工照明的发展方向19-22

2.2.1 生态化19-21

2.2.2 人性化21

2.2.3 智能化21-22

2.2.4 地域化22

2.3 小结22-23

3 住宅人工照明光环境设计23-43

3.1 视觉特性23-25

3.1.1 光的视感觉和视觉偏移规律23-24

3.1.2 绝对光阈与绝对灵敏度24

3.1.3 临界亮度对比与对比灵敏度24

3.1.4 视角与视力24

3.1.5 视野、视场和视觉明暗适应24-25

3.1.6 眩光25

3.2 照明方式分类25-26

3.2.1 按灯具的散光方式分类25

3.2.2 按灯具的布局方式分类25-26

3.2.3 按照明的用途分类26

3.3 住宅人工照明光环境设计26-42

3.3.1 门厅与走道的人工照明光环境27

3.3.2 起居厅(客厅)的人工照明光环境27-31

3.3.3 餐厅的人工照明光环境31-32

3.3.4 卧室的人工照明光环境32-38

3.3.5 书房的人工照明光环境38-40

3.3.6 厨房的人工照明光环境40-41

3.3.7 卫浴间的人工照明光环境41-42

3.4 小结42-43

4 住宅照明质量的综合评价43-53

4.1 照明质量43-47

4.1.1 合理的照度和照度的均匀性43-44

4.1.2 限制眩光44-46

4.1.3 光源的显色性46

4.1.4 阴影46

4.1.5 照明的稳定性46-47

4.2 模糊综合评价47-52

4.2.1 必要性和意义47

4.2.2 理论基础47-48

4.2.3 基本方法48

4.2.4 综合评价算例48-52

4.3 小结52-53

5 智能控制技术在人工照明光环境中的应用研究53-79

5.1 智能控制的发展53-57

5.1.1 模糊控制55

5.1.2 模糊逻辑与神经网络的结合55-56

5.1.3 对人工照明光环境实现模糊控制的可行性研究56-57

5.2 模糊逻辑推理57-65

5.2.1 模糊逻辑推理方式和方法57-63

5.2.2 解模糊判决方法63-64

5.2.3 不同解模糊判决方法的性能比较64-65

5.3 住宅人工照明光环境的模糊控制系统设计65-78

5.3.1 模糊控制器结构66

5.3.2 模糊控制器的结构选择66-68

5.3.3 将控制知识装到模糊控制器的规则库68-71

5.3.4 知识的模糊量化71-73

5.3.5 匹配:确定使用哪些规则(或激活哪些规则)73-74

5.3.6 推理74-75

5.3.7 将推理结果转换成实际作用75-78

5.4 小结78-79

6 结论与展望79-80

致谢80-81

参考文献81-84

附录 硕士研究生学习阶段发表论文84

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