發(fā)布時間：2020-03-12 13:26

【摘要】：為實現(xiàn)智能家電協(xié)同控制系統(tǒng),利用STM32F103RBT6、nRF24L01及各類傳感器搭建無線傳感網(wǎng),在協(xié)同感知環(huán)境信息的基礎(chǔ)上,建立多用戶模型,采用預(yù)測平均指標(biāo)(PMV)衡量用戶舒適度。通過建立空調(diào)能耗模型,利用數(shù)據(jù)擬合方法可較準(zhǔn)確地預(yù)測空調(diào)的能耗。將用戶滿意度和能耗作為目標(biāo),利用多目標(biāo)優(yōu)化算法,求解智能家電最優(yōu)控制策略,通過實驗驗證了該方法的正確性。
【圖文】：

速調(diào)整空調(diào)、風(fēng)扇等工作模式，同時追求能耗最小的目標(biāo)，這就需要制定合理的智能家電工作方案。在滿足不同用戶獲取最佳舒適度的基礎(chǔ)上，合理利用空調(diào)、風(fēng)扇及小型家電，合理設(shè)置環(huán)境參數(shù)，能夠達(dá)到節(jié)能的目的。１．２系統(tǒng)構(gòu)造傳統(tǒng)的舒適環(huán)境構(gòu)建中，空氣溫度、相對濕度及空氣流速都依賴于空調(diào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，但嵌入式及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，使小型家電的智能化進(jìn)程加速，合理利用小型家電，將有效節(jié)省能源。本文通過構(gòu)造無線傳感網(wǎng)，協(xié)同感知環(huán)境信息［８，９］，改造傳統(tǒng)小型家電，搭建智能家電控制系統(tǒng)，系統(tǒng)構(gòu)造如圖１所示。圖１系統(tǒng)構(gòu)造１．３節(jié)點構(gòu)造利用ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＲＢＴ６微處理器、無線通信模塊ｎＲＦ２４Ｌ０１構(gòu)造主控節(jié)點和執(zhí)行器節(jié)點。無線通信模塊ｎＲＦ２４Ｌ０１，具有１２６個頻道，滿足多家電終端的通信需求，抗干擾能力強(qiáng)，且通信協(xié)議靈活。主控節(jié)點作為多終端家電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)節(jié)點，與ＰＣ端相連；執(zhí)行器節(jié)點，即具有采集環(huán)境信息功能的家電端。主控節(jié)點與執(zhí)行器節(jié)點實物圖２和圖３所示。執(zhí)行器節(jié)點配有多個傳感器，并可以利用無線通信方式將采集的環(huán)境信息發(fā)送至主控節(jié)點，ＰＣ端處理數(shù)據(jù)，制定執(zhí)行策略，再將執(zhí)行策略發(fā)送至執(zhí)行器節(jié)點。執(zhí)行器節(jié)點利進(jìn)行執(zhí)行策略的分析，利用繼電器、紅外發(fā)射模塊等，，間接控制風(fēng)扇、空調(diào)、凈化器及窗簾、窗戶的開關(guān)和工作模式。智能家電控制系統(tǒng)的控制指令是依據(jù)下文求出的最圖２主控節(jié)點圖３執(zhí)行器節(jié)點優(yōu)解確定的。２多用戶模型及空調(diào)能耗模型分析２．１多用戶模型建立在多終端家電協(xié)同系統(tǒng)中，存在多個用戶，在每個用戶位置，安置一個無線感知節(jié)點，則第ｋ個用戶處的傳感器節(jié)點測得的數(shù)據(jù)為ｓｋ

無線傳感網(wǎng)，協(xié)同感知環(huán)境信息［８，９］，改造傳統(tǒng)小型家電，搭建智能家電控制系統(tǒng)，系統(tǒng)構(gòu)造如圖１所示。圖１系統(tǒng)構(gòu)造１．３節(jié)點構(gòu)造利用ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＲＢＴ６微處理器、無線通信模塊ｎＲＦ２４Ｌ０１構(gòu)造主控節(jié)點和執(zhí)行器節(jié)點。無線通信模塊ｎＲＦ２４Ｌ０１，具有１２６個頻道，滿足多家電終端的通信需求，抗干擾能力強(qiáng)，且通信協(xié)議靈活。主控節(jié)點作為多終端家電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)節(jié)點，與ＰＣ端相連；執(zhí)行器節(jié)點，即具有采集環(huán)境信息功能的家電端。主控節(jié)點與執(zhí)行器節(jié)點實物圖２和圖３所示。執(zhí)行器節(jié)點配有多個傳感器，并可以利用無線通信方式將采集的環(huán)境信息發(fā)送至主控節(jié)點，ＰＣ端處理數(shù)據(jù)，制定執(zhí)行策略，再將執(zhí)行策略發(fā)送至執(zhí)行器節(jié)點。執(zhí)行器節(jié)點利進(jìn)行執(zhí)行策略的分析，利用繼電器、紅外發(fā)射模塊等，間接控制風(fēng)扇、空調(diào)、凈化器及窗簾、窗戶的開關(guān)和工作模式。智能家電控制系統(tǒng)的控制指令是依據(jù)下文求出的最圖２主控節(jié)點圖３執(zhí)行器節(jié)點優(yōu)解確定的。２多用戶模型及空調(diào)能耗模型分析２．１多用戶模型建立在多終端家電協(xié)同系統(tǒng)中，存在多個用戶，在每個用戶位置，安置一個無線感知節(jié)點，則第ｋ個用戶處的傳感器節(jié)點測得的數(shù)據(jù)為ｓｋ，φｋ，ｖｋ，計算得到當(dāng)前位置的ＰＭＶ指標(biāo)，可以表示為ＰＭＶｋ（ｓｋ，φｋ，ｖｋ）。其中ｓｋ，φｋ，ｖｋ分別代表ｋ節(jié)點處測得的溫度、濕度和風(fēng)速。２．２能耗預(yù)測模型多家電終端的應(yīng)用環(huán)境中，利用電能插座獲得數(shù)據(jù)，建立能耗預(yù)測模型。在滿足ＰＭＶ指標(biāo)的基礎(chǔ)上，得到智能家電的工作模式。以夏季為例，通過空調(diào)來降低室溫，通過風(fēng)扇調(diào)節(jié)風(fēng)速

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 顧新建;協(xié)同控制的制造系統(tǒng)[J];成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化;1995年02期

2 陳江,方水良,吳昭同;先進(jìn)制造系統(tǒng)適度遞階的協(xié)同控制的理論研究[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);1999年02期

3 吳雯漫;周銳;;多平臺協(xié)同控制與協(xié)同目標(biāo)分配方法[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2008年S1期

4 袁旭峰;文勁宇;周志成;程時杰;;協(xié)同控制及其在高壓直流輸電系統(tǒng)上的應(yīng)用[J];電力系統(tǒng)自動化;2006年07期

5 金靜飛;王凱;;綜采裝備協(xié)同控制系統(tǒng)的設(shè)計[J];煤礦機(jī)械;2014年08期

6 何平;具有模糊協(xié)同控制的電子膜敷膜系統(tǒng)與工藝[J];材料科學(xué)與工藝;2004年01期

7 彭嵩;馬青芳;肖建秋;王愛國;胡志堅;;連續(xù)油管測井機(jī)協(xié)同控制研究[J];石油學(xué)報;2010年06期

8 盧道華;吳洪濤;張禮華;;基于MAS和RL的艦船設(shè)備協(xié)同控制方法[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報;2008年01期

9 周銳;吳雯漫;羅廣文;;自主多無人機(jī)的分散化協(xié)同控制[J];航空學(xué)報;2008年S1期

10 孫彥景;于滿;何妍君;;煤礦信息物理融合系統(tǒng)模型[J];計算機(jī)研究與發(fā)展;2011年S2期

相關(guān)會議論文 前2條

1 李宗誠;;全息協(xié)同控制與權(quán)空間對話式?jīng)Q策[A];1995中國控制與決策學(xué)術(shù)年會論文集[C];1995年

2 劉大衛(wèi);上官垠黎;左Z瀂

本文編號：2586552