一种基于多传感器测量和数据融合的模糊逻辑光强调控方法

摘要

本发明涉及一种基于多传感器测量和数据融合的模糊逻辑光强调控方法，检测并调控微藻的光照强度，包含如下步骤：光照传感器采集光照强度信号，将光照强度信号输送至微处理器；微处理器对数据进行光强调控模糊算法、多传感器数据融合算法的计算，将结果输送至模糊逻辑光强分级调控系统中；控制系统对模糊逻辑内外置分级调控LED灯光组进行不同工作状态的调控。本发明的优点在于，使用户对饵料微藻反应器的操作更加方便；光源设备适合不同直径的反应器和藻类培养的光谱需求；光强调控可提供可靠和精确的测量参数。

主权项

一种基于多传感器测量和数据融合的模糊逻辑光强调控方法，检测并调控微藻的光照强度，其特征在于，包含如下步骤：(1)将2个光照传感器组成传感器组，背靠背放置在微藻反应罐中，将透明玻璃管固定在反应罐上盖正中间位置，把一只LED灯管安装在反应罐上盖的透明玻璃管中，将4只LED灯管安装在反应罐下面的反应罐支架上，光照传感器和LED灯管组均与外部光强控制器相连；(2)光照传感器采集光照强度信号，将光照强度信号输送至微处理器；(3)微处理器对数据进行光强调控模糊算法、多传感器数据融合算法的计算，将结果输送至模糊逻辑光强分级调控系统中；所述的多传感器数据融合算法为，设y_ni表示第i个传感器短时间内第n次采样的结果，其中最大值为y_nim，最小的值为y_nil，则连续n次采样时各传感器测量算术平均值为：${\bar{y}}_i=\frac{1}{n-2}(\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{y}_{ni}-y_{nim}-y_{nil})$其中n>2，则安装在同一位置的背靠背a组传感器测得的光照度为：式中表示a位置朝向外侧的传感器测量算术平均值，表示a位置朝向内侧的传感器测量算术平均值；所述的光强调控模糊算法为，将整个光照系统的光源设备中的LED灯管组开关分为四种工作状态，经多传感器融合算法得到罐内光照度值，同时计算出藻细胞浓度，作为模糊推理控制器的输入变量，接着再将此输入量作标准化处理，将其变化范围影射到响应论域中，通过隶属函数建立清晰量与模糊量之间的对应关系，确定输入值对应于语言变量的语言值作为模糊控制推理的输入，模糊控制推理以规则库和输入变量为依据，经模糊推理得到分级光源设备的模糊结果，通过控制光源设备的工作状态实现对光照强度的分级调控；(4)控制系统对模糊逻辑内外置分级调控LED灯光组进行不同工作状态的调控。