信息与控制工程学院毕业设计（论文）英文翻译
个变量的可能的值的域，可能被分配的值的变量的值在分配的一组约束条件，以及分配的目标函数。一个解决方案是分配每个变量一个值以致没有约束被违反。最佳的解决方案是一个具有最高的目标函数值。解决方案可以通过任何合适的方法获得，包括回溯法和逻辑推理、数学规划或局部搜索。
4.1偏好建模
为了用一个配置来量化客户满意度，我们必须在照度水平模拟他们的喜好。我们将每位用户的喜好建模作为偏好曲线，每一个可能的照度水平与从0到1的满意度水平相联系。这些满意度水平可能直接来自客户反馈或者是随着时间的推移在得知他们的行为与照明方面的基础上。在我们的模拟方案的喜好曲线峰值在400-500勒克斯的范围内，在高于或低于该范围300勒克斯处满意度衰减为0。
在全部照度水平的范围内建立用户的喜好模型，允许我们能够为该用户确定一个可接受的照度水平范围。通过约束用户的满意度高于某个阈值，在我们计算的照度值范围内，用户简单地被认为是满意的，这样在其中的能源成本的目标函数的分量将是决定性的因素。由于我们通过所有值来建立用户的喜好模型，这一满意范围是由用户自己对不同照明条件下的灵敏度来决定的。
要在物理环境中应用这些喜好，我们把它分解成控制区，每一个控制区都包含了一组零或更多的用户。控制区是控制器因素溢出环境的最小单位,所以偏好曲线被分组到这些区域中。通过平分相关用户的偏好曲线，我们生成一个区域偏好曲线，它描述了那一群体用户整体满意度。
成员喜好之间的冲突可能使它不可能完全满足一组中每一位成员。因此，控制器首先确定该组成员可达到的最大满意度，满意度的阈值根据这个值来定。
4.2驱动建模
我们用执行器配置的能源成本和产生的用户照度水平满意度来评估执行器。各致动器的能量消耗仅仅是该执行器设定点的直接函数。但是成员满意度取决于执行器照明条件的影响，这是依赖于所有执行器的组合效应。因此，如偏好模型，我们模拟建筑环境为一组区域，模拟执行器的影响属于那一区域。
信息与控制工程学院毕业设计（论文）英文翻译
我们建模每一执行器作为描述它们的能量成本和照明效果的设定点变量和一组限制。这些设定点变量是约束问题的决策变量，我们寻找解决办法时给其设值。在我们的模拟场景中有六个指示灯和一个盲点。该灯有11个可能的设置点，范围从0到10，而盲点有5个设置点，从0到4。在此模型中的能量成本和光输出在设定点成比例。
对于每个执行器的一组约束条件与该执行器所影响的每个区域的勒克司有关。从每个执行器的一个区域接收到的照度与该执行器基极输出成正比，被建模为一个关系约束。每个区中的总亮度是单个贡献的总和。这些预测的照度值是模型的因变量，并作为目标函数的一部分与用户喜好进行评估比较。
客观价值的解决方案是从用户首选勒克斯的水平范围的总能源成本和总偏差的加权总和。总能量消耗是所有执行器能源消耗的总合。总偏差的预测从优选的亮度电平范围的照度水平在所有区域的距离的总和。
致盲执行器是一种特殊情况，它集成了环境中的光线效果以及在日光致盲的效果。日光进入环境被视为致盲执行器的输出，它被假定为没有任何的能源消耗。
信息与控制工程学院毕业设计（论文）英文翻译
光线的水平是由优化控制器调用时，反馈控制器的执行机构设置和传感器读数所确定的。任何在设置中没有述及的内部光均假设为日光。
像建模区域的习惯一样，我们在环境中建立传感器模型。当我们已经确定了最优配置，我们计算的照度水平时，传感器应报告当该配置实现时。这些照度值被传递到反馈器中，允许其控制目标周围的照度水平，以及简单地执行致动器被赋于的设定点。
图4显示了完整的执行器模型，其中包括外部的数据源。当模型被实例化后，我们通过搜索可能分配的空间，找到一个最小化的目标函数。我们这样做时是利用回溯搜索与约束传播交错，，使用最小阶和最小值的启发式。该模型是通过内置CP解决（费尔德曼，J.＆弗如德，E，2009年）。我们找到最优解，平均250毫秒。
5仿真
控制系统和他所处的环境已可以使用Charon仿真套件来仿真。在本节中，我们简要介绍了仿真模型和讨论结果包括节省功耗与一个典型的用于楼宇自动化控制技术的比较。
5.1仿真建模
为了模拟系统，使用了两种代理：控制和环境代理。每个代理使用层次结构的模式来描述其行为。
关于控制代理，其中一个主要代理用于反馈控制器，副代理利用一个PI控制器来精炼每一区域的执行值，如图5所示。另外一个代理用来调用优化控制器。此代理在用户的喜好变化或执行器配置中发生一个显著的变化时被触发。最后，传感器代理用于在每个采样周期更新内部光值，基于执行值，光的干涉和传到传感器中的光线。它用强度衰减因子1/来表示，其中r是从所述光源到传感器的距离。
对于环境代理，三个Charon代理器被用于模拟人的运动，日光强度和窗口遮挡致盲。
受空间的限制，我们仅在图5中展示控制模型之一。
信息与控制工程学院毕业设计（论文）英文翻译
5.2模拟结果
图6a-6d显示了控制策略的一个概述和在办公室的结果照明条件。图6a显示了区域中用户的位置，0区域表示用户不存在。图6b所示为所要达到的反馈控制器所计算的最佳的照明水平，图6c显示实际感测的光水平。这些级别因反馈控制器为响应模拟白天中的光线等级的值而有所不同，如图6d所示。
信息与控制工程学院毕业设计（论文）英文翻译