[發明專利]一種基于分數階牛頓算法的照明平臺最小能耗搜索方法有效
| 申請號： | 201710582133.8 | 申請日： | 2017-07-17 |
| 公開（公告）號： | CN107329403B | 公開（公告）日： | 2020-06-26 |
| 發明（設計）人： | 殷春;程玉華;胡彬楊;薛建宏;時曉宇;白利兵;陳凱 | 申請（專利權）人： | 電子科技大學 |
| 主分類號： | G05B13/04 | 分類號： | G05B13/04 |
| 代理公司： | 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220 | 代理人： | 溫利平 |
| 地址： | 611731 四川省成*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 分數 牛頓 算法 照明 平臺 最小 能耗 搜索 方法 | ||
1.一種基于分數階牛頓算法的照明平臺最小能耗搜索方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)、將用于照度控制區域照明的所有燈具劃分為n組，每組燈具的電流分配系數為ω，其中，ω＝[ω1,ω2,ω3,...,ωn]T，且通過改變電流分配系數ω的值來控制各組燈具的亮度；在照度控制區域安裝一個光傳感器，用于照度控制區域照度的采集；
(2)、設定照度控制區域的目標照度值，初始化每組燈具的電流分配系數i＝1,2,...,n，計算出所有燈具的初始能耗E；
其中，I表示所有燈具的總電流，Ri表示第i組燈具的電阻值；
(3)、將初始能耗E經過一個分數階高通濾波器濾除信號中的低頻干擾η，產生新的信號E-η，即其中，s表示s域，q為分數階的階次，且0＜q≤1，ωh為分數階高通濾波器的截止頻率；
(4)、將信號E-η分成兩路，其中一路信號信號與擾動N(t)相乘，另一路信號與擾動M(t)相乘；
(5)、將與擾動N(t)相乘后的信號N(t)(E-η)輸入至截止頻率為ωl的分數階低通濾波器得到用于估計海森矩陣H的矩陣即
(6)、將矩陣代入到Riccati方程，得到：其中，ωr為設計頻率，再由積分得到矩陣Γ，矩陣Γ是對海森矩陣逆矩陣的估計；
(7)、將與擾動M(t)相乘后的信號M(t)(E-η)輸入至截止頻率為ωl的分數階低通濾波器得到信號即
(8)、將-Γ與的乘積通過一個分數階積分器K為分數階積分器增益，再與擾動S(t)相加，得到各組燈具的電流分配系數ω，即
(9)、利用步驟(8)得到的各組燈具的電流分配系數ω更新各組燈具的初始電流分配系數ω0，并按照步驟(2)所述方法計算本輪迭代的總能耗，判斷本輪迭代的總能耗與上一輪迭代的總能耗的差值ΔE是否小于設定的閾值，如果小于閾值，則結束；否則返回步驟(3)，通過多次循環迭代，最終搜索到穩定的最小能耗值；
其中，所述擾動N()的數學表達式為：
其中，ai、aj為設計參數，i,j∈[1,n]，σi、σj為擾動頻率，[·]T表示轉置；
其中，所述擾動M(t)的數學表達式為：
其中，所述擾動S(t)的數學表達式為：
S(t)＝[a1 sin(σ1t),…,an sin(σnt)]T。
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