基于天然采光和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)照度一致性控制方法研究
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【摘要】:節(jié)能減排是世界各國研究的一個重要課題。由于LED燈具有高光效、長壽命、易控制、節(jié)能環(huán)保等諸多優(yōu)點,LED照明正逐步取代傳統(tǒng)照明。本課題受廣州市科技計劃項目(2013J4300021)和廣東省科技計劃項目(2012A080304012)資助,為了充分利用天然光,實現(xiàn)節(jié)能照明,研究一種基于天然采光和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)照度一致性控制方法,通過控制室內(nèi)LED光源的輸出光通量,在充分利用天然光、節(jié)約照明用電的同時,達到照度均勻和舒適照明的效果。本論文通過理論研究和軟件仿真的方式,分別對CIE天空類型判別方法、天然采光控制方法以及室內(nèi)照度一致性控制方法進行研究,設(shè)計了一種高效的室內(nèi)照度一致性控制方法。首先,論文對CIE標(biāo)準(zhǔn)一般天空模型進行研究,設(shè)計了一種基于室內(nèi)空間模型兩個測量點的照度比值對CIE天空類型進行判別的方法,該判別方法能準(zhǔn)確地選擇一種CIE天空類型來對應(yīng)當(dāng)前實際天空狀態(tài),準(zhǔn)確率達80%以上;其次,論文對天然采光進行研究,設(shè)計了一種天然采光控制方法,它將窗口分為三個區(qū)域,通過調(diào)節(jié)各區(qū)域窗頁角度實現(xiàn)對天然光的合理采集,使得天然光在室內(nèi)的分布更加均勻;再次,論文對室內(nèi)照明控制方法進行研究,設(shè)計了一種先進的室內(nèi)照度一致性控制方法,該方法結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和光通傳遞函數(shù)矩陣方法,不僅可充分利用天然光,而且可實現(xiàn)室內(nèi)照度一致性,實現(xiàn)節(jié)能及舒適照明;最后,通過DIAlux軟件仿真,分析所研究的室內(nèi)照度一致性控制方法的實際應(yīng)用效果,結(jié)果表明該控制方法具有較好的照明性能,室內(nèi)照度均勻度提高13%,節(jié)電性能提高34%,最大照度誤差控制在30lx,平均誤差只有12lx。
【關(guān)鍵詞】:節(jié)能照明 CIE天空模型 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 天然采光 照度一致性
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TU113;TP183
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-15
- 1.1 研究背景與意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析13
- 1.3 論文主要研究內(nèi)容13-14
- 1.4 本章小結(jié)14-15
- 第二章 CIE標(biāo)準(zhǔn)一般天空類型判別方法研究15-29
- 2.1 CIE標(biāo)準(zhǔn)一般天空模型15-16
- 2.2 任意時間CIE標(biāo)準(zhǔn)一般天空模型的天空亮度分布計算16-23
- 2.2.1 天空亮度分布計算方法研究16-20
- 2.2.2 計算結(jié)果分析20-23
- 2.3 CIE標(biāo)準(zhǔn)一般天空類型選擇23-28
- 2.3.1 利用照度比值12/v vD D將15種天空類型劃分成6組23-24
- 2.3.2 利用照度比值I1/I2從各組中選擇天空類型24-27
- 2.3.3 天空類型選擇結(jié)果與實際天空類型的比較27-28
- 2.4 本章小結(jié)28-29
- 第三章 天然采光控制方法研究29-35
- 3.1 天然采光29-30
- 3.1.1 天然光的組成和影響因素29
- 3.1.2 采光標(biāo)準(zhǔn)29-30
- 3.1.3 采光方式30
- 3.2 采光設(shè)計30-32
- 3.3 天然采光控制方法研究32-34
- 3.3.1 天空類型判別32-33
- 3.3.2 室內(nèi)工作面的天然光照度與太陽高度角、方位角的關(guān)系33
- 3.3.3 天然采光控制方法33-34
- 3.4 本章小結(jié)34-35
- 第四章 室內(nèi)照度一致性控制方法研究35-53
- 4.1 室內(nèi)空間仿真模型的建立35-38
- 4.1.1 DIALux軟件介紹35-37
- 4.1.2 仿真室內(nèi)空間模型的建立37-38
- 4.2 天然采光控制方法的關(guān)鍵問題解決38-43
- 4.3 室內(nèi)照度一致性控制方法研究43-52
- 4.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算室內(nèi)天然光照度分布43-51
- 4.3.2 光通傳遞函數(shù)矩陣計算期望的人工光源輸出光通量51
- 4.3.3 室內(nèi)照度一致性控制方法51-52
- 4.4 控制方法優(yōu)劣評價標(biāo)準(zhǔn)52
- 4.4.1 照度均勻度52
- 4.4.2 節(jié)電性能52
- 4.4.3 最大誤差和平均誤差52
- 4.5 本章小結(jié)52-53
- 第五章 仿真實驗和照明性能分析53-62
- 5.1 實驗內(nèi)容53-59
- 5.1.1 陰天天氣時仿真實驗54-55
- 5.1.2 多云天天氣時仿真實驗55-57
- 5.1.3 晴天天氣時仿真實驗57-59
- 5.2 照明性能分析59-61
- 5.2.1 照度均勻度59
- 5.2.2 節(jié)電性能59-60
- 5.2.3 最大誤差和平均誤差60-61
- 5.3 本章小結(jié)61-62
- 總結(jié)與展望62-63
- 參考文獻63-67
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果67-68
- 致謝68-69
- 附件69
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本文關(guān)鍵詞:基于天然采光和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)照度一致性控制方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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