[發(fā)明專利]一種基于二型模糊認(rèn)知圖的智能控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810191615.5
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN108572631B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭新一;鄭萬童
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 44245 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李斌

1.一種基于二型模糊認(rèn)知圖的智能控制系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括對集中器中的設(shè)備能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集提取的數(shù)據(jù)采集模塊、存儲和處理設(shè)備能耗數(shù)據(jù)的存儲管理模塊、下發(fā)指令到集中器，通過集中器控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的控制模塊、根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊采集的歷史設(shè)備能耗數(shù)據(jù)，采用二型模糊認(rèn)知圖模型建立預(yù)測模型，預(yù)測設(shè)備下一時(shí)間節(jié)點(diǎn)的能耗值并與實(shí)際能耗值比較，進(jìn)而提供報(bào)警服務(wù)并通過控制模塊動態(tài)控制設(shè)備的數(shù)據(jù)分析與預(yù)測模塊、采集和顯示設(shè)備能耗信息及運(yùn)行狀態(tài)，并提供給終端用戶查看及操作控制設(shè)備開關(guān)的服務(wù)管理模塊；

其中，所述預(yù)測模型采用如下的二型模糊認(rèn)知圖模型，共分為五層：

(1)L1層：假設(shè)輸入樣本是一個(gè)N維特征向量X^T＝[x₁,x₂,…,x_i,…,x_N]，其中x_i(i＝1,…N)表示第i個(gè)特征值，N表示一個(gè)樣本數(shù)據(jù)有N個(gè)輸入值，第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的輸入和輸出分別定義為f_i⁽¹⁾,其中，

f_i⁽¹⁾＝x_i

(2)L2層：為模糊化層，定義輸入變量x_i的第n_i個(gè)語義項(xiàng)為其表示的是一個(gè)模糊集，且高斯隸屬度函數(shù)定義為：

其中i表示第i個(gè)輸入變量，N_i表示第i個(gè)輸入變量共有的語義項(xiàng)個(gè)數(shù)，若為大、中、小三種語義，則N_i＝3，表示高斯隸屬度函數(shù)的均值；表示高斯隸屬度函數(shù)的方差，和分別是的下限和上限；

那么，第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的第n_i個(gè)高斯隸屬度函數(shù)的輸入和輸出分別定義為則：

(3)L3層：定義輸出變量y_i的第n_i個(gè)語義項(xiàng)為其表示的是一個(gè)模糊集，且高斯隸屬度函數(shù)定義為：

其中i表示第i個(gè)輸入變量，N_i表示第i個(gè)輸入變量共有的語義項(xiàng)個(gè)數(shù)，若為大、中、小三種語義，則N_i＝3，表示高斯隸屬度函數(shù)的均值；表示高斯隸屬度函數(shù)的方差；和分別是的下限和上限；由于y_i和x_i表示同一個(gè)概念，所以能夠設(shè)定

連接L2層的權(quán)重定義為ε是互函數(shù)，表示模糊集和的相似度，令：

互函數(shù)定義為：

第j個(gè)節(jié)點(diǎn)的第m_j個(gè)高斯隸屬度函數(shù)和L2層的第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的第n_i個(gè)高斯隸屬度函數(shù)之間連接權(quán)重定義為第j個(gè)節(jié)點(diǎn)的第m_j個(gè)高斯隸屬度函數(shù)輸出定義為則：

(4)L4層：為降型，第i個(gè)預(yù)言變量的第m_i(m_i＝1,…,N_i)個(gè)語義項(xiàng)的權(quán)重定義為N_i表示第i個(gè)輸入變量共有語義項(xiàng)個(gè)數(shù)；

本層的輸入f_j⁽⁴⁾和輸出定義為：

(5)L5層：本層的第j個(gè)預(yù)言變量的輸入和輸出為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于二型模糊認(rèn)知圖的智能控制系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集模塊采用mqtt協(xié)議與集中器進(jìn)行通信，使用定時(shí)任務(wù)通過集中器采集設(shè)備能耗信息，通過kafka消息隊(duì)列寫入Hbase數(shù)據(jù)庫。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于二型模糊認(rèn)知圖的智能控制系統(tǒng)，其特征在于：所述存儲管理模塊采用Hbase數(shù)據(jù)庫管理存儲數(shù)據(jù)采集模塊采集到的設(shè)備數(shù)據(jù)，并使用hadoop集群管理Hbase數(shù)據(jù)庫。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于二型模糊認(rèn)知圖的智能控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制模塊采用mqtt協(xié)議與集中器進(jìn)行通信，通過集中器控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。