室內照明自然采光的模糊控制

　　3. 5 系統模糊控制流程

　　根據上述模糊規則的設置，我們設計了如下圖3 所示的模糊控制程序流程圖。

圖3 模糊控制系統流程圖

　　系統首先對關鍵點照度進行監控，當照度發生變化時，通過模糊判斷該變化是干擾量還是需要調節的變量。首先以一分鐘為時間節點，主控單元通過傳感器獲得五次采樣的照度值。通過依次計算相鄰兩個數據之間的差值，判斷照度的大小變化。差值為正表示照度變大，差值為負表示照度變小。僅當五次的變化同為正或同為負時，也即一分鐘內照度的變化趨勢一致時，用第五次采樣的值與第一次采樣的照度值之差作為CE 的值。用五次差值的平均值作為模糊規則中的ΔE。根據前面規定的模糊控制規則，程序可以通過調用相應的窗簾調節子程序完成相應的調節動作。

　　根據上述程序流程，在每次模糊判別的子程序中，系統通過判斷照度誤差△E，誤差變化情況CE的值，判別當前室外照度變化是否屬于外界干擾，若不屬于干擾應采取何種調節方式。輸出量的去模糊化采用最大從屬度法，具體表現為當時進行調節，并結合具體控制方式模糊*被精確化，其執行結果如表4 所示。

表4 模糊控制子程序執行結果表

　　實驗結果顯示，當外界照度變化小于設定值時，系統不進行調節。當外界照度變化超過設定值，但是變化速度較快，而且在預設時間內照度恢復到接近原值時，系統判定為外界干擾，不進行調節，這樣可以避免很多情況下的無意義操作，極大地降低了外界干擾對自然采光照明的影響。只有在外界照度持續變化，且單向改變的情況下，系統作出相應的調節。該控制方式使系統準備性得到了極大地提高，并且減少了很多的干擾波動，使用戶感覺更為舒適與人性化。

　　4 結論

　　本文根據相關標準確定了自然采光的模糊控制策略，根據室內照度變化的情況，利用Delphi 專家法確定了模糊變量的隸屬度函數，以室內關鍵點的照度變化為控制變量，并進行了變量的模糊化處理和模糊控制。

　　經過原理性試驗， 我們設計了基于C8051 單片機芯片的自然采光控制器， 并將百葉控制與智能照明控制相結合， 取得了較好的實驗結果。模糊控制具有很強的魯棒性， 可以很好的避免干擾出現時窗簾的頻繁移動， 并且模糊算法與工效學結合，可以更好的符合人體對自然采光的感受以及控制行為。

　　自然采光可以充分的利用陽光資源，除了節能環保之外，還更符合人體舒適性感受。綜上所述，自然采光與模糊控制的結合是非常有應用價值的。