本文關(guān)鍵詞：公路隧道人工光環(huán)境的節(jié)能控制研究

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【摘要】：伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國公路隧道的規(guī)模和數(shù)量都在不斷擴(kuò)大,呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,但隨之而來的能源浪費、安全事故越來越引發(fā)人們的擔(dān)憂,所以設(shè)計高效、節(jié)能的公路隧道照明控制系統(tǒng)顯得尤為重要。針對公路隧道的特殊地理環(huán)境以及影響公路隧道內(nèi)光環(huán)境的主要因素,本文基于光環(huán)境滿意度、智能控制、節(jié)能研究等方面的考量,進(jìn)行了公路隧道光環(huán)境的節(jié)能控制研究,主要做了以下幾個方面的工作:(1)對公路隧道光環(huán)境進(jìn)行了分析,深入探討了公路隧道光環(huán)境對駕駛員產(chǎn)生的影響,并將視覺工效學(xué)引入到了公路隧道光環(huán)境設(shè)計之中。同時,針對影響公路隧道光環(huán)境的主要因素進(jìn)行了深入的研究和探討;(2)從基于視覺、心理和生理等方面的視覺工效學(xué)角度出發(fā),深入研究并選擇了合理的改善公路隧道光環(huán)境質(zhì)量、節(jié)能控制方法以及動態(tài)調(diào)光策略,提出了基于Modbus現(xiàn)場總線技術(shù)的智能照明控制系統(tǒng);(3)根據(jù)隧道外平均照度、隧道內(nèi)平均亮度以及照度變化率運用最小二乘支持向量機對公路隧道光環(huán)境進(jìn)行了軟測量,結(jié)合車速、車流量等影響因素,采用了基于最小二乘支持向量的模糊控制算法并進(jìn)行仿真研究;(4)基于Modbus現(xiàn)場總線技術(shù),設(shè)計了以STM32為核心的智能照明控制系統(tǒng),并對節(jié)點控制器和上位監(jiān)控器軟硬件進(jìn)行了具體實現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：公路隧道 智能照明 最小二乘支持向量機 模糊控制器 Modbus現(xiàn)場總線
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U453.7
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1.緒論9-17
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢10-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11
• 1.2.3 發(fā)展趨勢11-13
• 1.3 研究的目的、意義及主要內(nèi)容13-15
• 1.3.1 研究目的13
• 1.3.2 研究意義13-14
• 1.3.3 主要內(nèi)容14-15
• 1.4 小結(jié)15-17
• 2.公路隧道人工光環(huán)境綜述17-25
• 2.1 公路隧道光環(huán)境視覺工效學(xué)概念17-18
• 2.2 公路隧道光環(huán)境設(shè)計特點分析18-21
• 2.2.1 公路隧道光環(huán)境的視覺影響19-20
• 2.2.2 公路隧道光環(huán)境的生理影響20
• 2.2.3 公路隧道光環(huán)境的心理影響20-21
• 2.3 公路隧道光環(huán)境設(shè)計特點21
• 2.4 公路隧道光環(huán)境主要影響因素21-23
• 2.4.1 亮度及亮度分布21-22
• 2.4.2 路面亮度和均勻度22-23
• 2.4.3 閃爍效應(yīng)23
• 2.5 小結(jié)23-25
• 3.公路隧道光環(huán)境動態(tài)調(diào)光策略研究25-33
• 3.1 燈具選擇25-26
• 3.2 光源布置26-27
• 3.2.1 隧道內(nèi)燈具布置原則26-27
• 3.2.2 距離比L/h的確定27
• 3.3 動態(tài)調(diào)光27-32
• 3.3.1 接近段照明28
• 3.3.2 入口段照明28-29
• 3.3.3 過渡段照明29
• 3.3.4 中間段照明29-30
• 3.3.5 出口段照明30
• 3.3.6 應(yīng)急照明30
• 3.3.7 調(diào)光方式30-31
• 3.3.8 控制方式31-32
• 3.4 小結(jié)32-33
• 4.公路隧道光環(huán)境質(zhì)量軟測量研究33-47
• 4.1 基于最小二乘支持向量的光環(huán)境質(zhì)量軟測量模型33-41
• 4.1.1 最小二乘支持向量算法原理33-36
• 4.1.2 核函數(shù)及其選擇36-37
• 4.1.3 基于最小二乘支持向量光環(huán)境質(zhì)量軟測量模型的建立37-39
• 4.1.4 基于最小二乘支持向量光環(huán)境質(zhì)量軟測量模型的仿真實驗39-41
• 4.2 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光環(huán)境質(zhì)量軟測量模型41-45
• 4.2.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法原理41-43
• 4.2.2 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光環(huán)境質(zhì)量軟測量模型的建立43
• 4.2.3 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光環(huán)境質(zhì)量軟測量模型的仿真實驗43-45
• 4.3 公路隧道光環(huán)境質(zhì)量軟測量分析45
• 4.4 小結(jié)45-47
• 5.公路隧道光環(huán)境模糊控制研究47-61
• 5.1 模糊控制基本原理47
• 5.2 公路隧道光環(huán)境模糊控制器設(shè)計47-48
• 5.3 公路隧道光環(huán)境模糊控制仿真實驗48-58
• 5.3.1 自變量因變量的選取48
• 5.3.2 實驗中隸屬度函數(shù)的設(shè)定48-50
• 5.3.3 模糊規(guī)則選取50-51
• 5.3.4 模糊推理過程51
• 5.3.5 模糊控制仿真結(jié)果51-58
• 5.4 節(jié)能分析58-59
• 5.5 小結(jié)59-61
• 6.智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)61-75
• 6.1 智能照明控制系統(tǒng)總體設(shè)計61-62
• 6.2 智能照明控制器硬件設(shè)計62-66
• 6.2.1 最小系統(tǒng)電路設(shè)計62-64
• 6.2.2 RS-485通信模塊設(shè)計64
• 6.2.3 顯示模塊設(shè)計64-65
• 6.2.4 SD儲存模塊設(shè)計65
• 6.2.5 ALIENTEK MiniSTM32開發(fā)板65-66
• 6.3 Modbus串行鏈路通信66-71
• 6.3.1 Modbus幀66-67
• 6.3.2 RTU傳輸模式67-70
• 6.3.3 Modbus通信實現(xiàn)70-71
• 6.4 智能照明控制系統(tǒng)軟件設(shè)計71-73
• 6.4.1 設(shè)計思路71
• 6.4.2 系統(tǒng)通信71-72
• 6.4.3 開發(fā)環(huán)境72
• 6.4.4 節(jié)點控制器軟件設(shè)計72-73
• 6.4.5 上位機監(jiān)控器軟件設(shè)計73
• 6.5 小結(jié)73-75
• 7.總結(jié)與展望75-77
• 致謝77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況83-85
• 附錄2 模糊控制規(guī)則表85-86

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本文編號：617289