本文關(guān)鍵詞：基于Xtion傳感器的空調(diào)跟蹤送風(fēng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,空調(diào)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚募矣秒娖髦?然而我國傳統(tǒng)空調(diào)在控制方法、舒適性控制、溫度調(diào)節(jié)速度以及室內(nèi)空氣質(zhì)量等方面還存在一系列問題。長期使用傳統(tǒng)空調(diào)容易導(dǎo)致空調(diào)病的發(fā)生,影響人的身體健康。同時(shí),伴隨著以智能制造為核心的第四次工業(yè)革命的到來,我國智能化產(chǎn)品的發(fā)展預(yù)計(jì)將會(huì)在未來五年內(nèi)進(jìn)入爆發(fā)期,所以我們要緊跟時(shí)代步伐,積極推進(jìn)空調(diào)的智能化研究。與此同時(shí),我們也要響應(yīng)國家的節(jié)能號(hào)召,積極推進(jìn)空調(diào)的節(jié)能化研究,而現(xiàn)在的智能空調(diào)數(shù)量太少且沒有將空調(diào)的智能化發(fā)展與空調(diào)的節(jié)能研究真正的聯(lián)系在一起,本文針對(duì)目前空調(diào)固定和大面積送風(fēng)所帶來的資源浪費(fèi)問題,提出了將空調(diào)的送風(fēng)方式改為智能化的人體跟蹤送風(fēng)的方案,避免了室內(nèi)人數(shù)較少時(shí),需要降低整個(gè)房間的溫度來滿足個(gè)人舒適需求所帶來的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。本文為了實(shí)現(xiàn)人體的跟蹤送風(fēng)功能,選用華碩的Xtion傳感器來定位室內(nèi)人體的具體位置與數(shù)量,為滿足室內(nèi)大范圍人體定位的需要,我們將兩個(gè)Xtion傳感器設(shè)計(jì)成一個(gè)人體定位器。定位到人體目標(biāo)后,通過算法將人體的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成偏移傳感器攝像頭中軸線的角度變量,然后在空調(diào)的角度控制器中將人體在傳感器中的偏移角度變換成可以控制空調(diào)擺葉轉(zhuǎn)動(dòng)的變量,空調(diào)擺葉的擺動(dòng)范圍按照該人體定位器所能掃描的橫向角度劃分為8個(gè)區(qū)域,然后通過MATLAB仿真驗(yàn)證空調(diào)擺葉的轉(zhuǎn)動(dòng)可以通過定位到的人體位置數(shù)據(jù)來控制。實(shí)現(xiàn)人體跟蹤送風(fēng)功能之后,為避免空調(diào)直吹給人體帶來的不適,我們對(duì)室內(nèi)舒適度進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)前人只是將影響人體舒適度的的室內(nèi)因素進(jìn)行了總結(jié),并沒有將室外天氣情況考慮在內(nèi),室內(nèi)外溫度差如果相差過大會(huì)導(dǎo)致空調(diào)病的發(fā)生。一般要求夏季室內(nèi)外溫差不超過C7?,冬季室內(nèi)外溫差不超過C8?。本文我們用模糊控制器對(duì)室內(nèi)舒適度進(jìn)行優(yōu)化,將人體舒適度(Predicted Mean Vote,PMV)、人體舒適度變化量(ΔPMV)以及室外溫度作為模糊系統(tǒng)的輸入變量,然后使空調(diào)末端裝置風(fēng)機(jī)盤管的速度根據(jù)經(jīng)模糊控制器優(yōu)化的室內(nèi)舒適度不斷改變風(fēng)速的方向與強(qiáng)度,以此使室內(nèi)舒適度達(dá)到人體滿意的狀態(tài)。最后通過MATLAB仿真,發(fā)現(xiàn)將人體周圍的舒適感從悶熱狀態(tài)降到人體滿意的狀態(tài)只需要很短的時(shí)間,且能將室內(nèi)外溫度差控制在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。
【關(guān)鍵詞】：空調(diào) 人體定位 人體舒適度 模糊控制
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB657.2;TP212
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 空調(diào)節(jié)能研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排12-15
• 1.3.1 課題研究內(nèi)容12-14
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)安排14-15
• 第2章 人體定位技術(shù)及開發(fā)工具15-23
• 2.1 人體定位技術(shù)15-18
• 2.1.1 無線射頻定位技術(shù)15-16
• 2.1.2 超聲波定位技術(shù)16
• 2.1.3 GPS定位技術(shù)16-17
• 2.1.4 圖像定位技術(shù)17
• 2.1.5 被動(dòng)式紅外定位技術(shù)17-18
• 2.2 人體定位開發(fā)工具18-20
• 2.2.1 Xtion傳感器硬件構(gòu)架18-19
• 2.2.2 Xtion傳感器的軟件支持19-20
• 2.3 Xtion傳感器深度成像原理20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 基于Xtion傳感器的人體定位23-31
• 3.1 Xtion傳感器開發(fā)環(huán)境的搭建23-25
• 3.1.1 創(chuàng)建控制臺(tái)工程23-24
• 3.1.2 配置工程的OpenCV環(huán)境24
• 3.1.3 配置工程的OpenNI環(huán)境24-25
• 3.2 基于Xtion傳感器的人體定位25-30
• 3.2.1 人體定位算法25-26
• 3.2.2 人體定位結(jié)果分析26-30
• 3.3 Xtion傳感器的數(shù)據(jù)傳輸30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第4章 空調(diào)智能送風(fēng)算法31-41
• 4.1 擺葉轉(zhuǎn)動(dòng)角度設(shè)置31-34
• 4.2 角度控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)34-36
• 4.3 運(yùn)動(dòng)規(guī)律仿真36-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 第5章 基于模糊控制的室內(nèi)舒適度優(yōu)化41-54
• 5.1 舒適度優(yōu)化理論41-48
• 5.1.1 人體熱舒適研究41-43
• 5.1.2 模糊控制技術(shù)43-48
• 5.2 基于模糊控制的室內(nèi)舒適度優(yōu)化算法48-50
• 5.3 仿真結(jié)果分析50-53
• 5.4 本章小結(jié)53-54
• 總結(jié)與展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-60
• 致謝60

【相似文獻(xiàn)】

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