王傲同学发表中科院一区论文——

基于PV-TEG的智能光强调节自适应PDLC控制算法

2022年11月17日，上海理工大学王宁副教授课题组最新研究成果论文Self-adaptive PDLC Control Strategy with Smart Light Intensity Adjustment Using Photovoltaic-Thermoelectric Hybrid Energy Supply Technology发表在中科院一区期刊《IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS》（影响因子8.236）上，王宁老师为第一作者，王傲同学为第二作者，上海理工大学博士后刘悠嵘、美国密歇根大学左磊教授为共同通信。该工作提出了一种应用于家庭环境控制系统的自适应可变电压步长快速控制算法，创新性的将聚合物分散液晶（PDLC）与建筑玻璃相结合引入智能家居控制系统。通过控制PDLC的透射率来调节室内照明环境，在不同照明环境下快速实现兼顾舒适和健康状态的自适应调节。

论文提出的系统（图1）由光伏热电（PV-TEG）混合电源供能，通过现场可编程门阵列（FPGA）实现对PDLC自适应控制算法、传感器驱动模块、数据处理模块、智能控制和家电手动控制的硬件设计。该系统通过传感器网络感知室内外温度、湿度、红外照度和其他环境变量，为PDLC自适应算法的实现和电气设备的响应提供了判断基础。基于传感器网络数据，控制信号将在FPGA中产生并作用于继电器，进而通过电缆连接到灯具、空调和除湿机等设备，为室内提供舒适的照明、温度和湿度。此外，还设计了Arduino测试模块来监控PDLC的功率、室内照明以及自适应算法是否有效。

图1：实验系统图

最后实验结果表明，在660-1100 Lux照度的条件下，使用所提自适应智能算法可以快速将室内照度稳定在适当的范围内，调节时间小于2.5s，将室内温度降低约2℃，有效降低制冷能耗。另外，课题基于传感器网络设计的自适应电气控制和无线app控制模式实现了室内环境的智能化和人性化控制。所提出的控制方法和配置方案可望推广至节能建筑改造和智能家居系统中，具有广泛的应用前景。在下一步的工作中，课题组将考虑将关键控制算法集成芯片设计以降低成本，通过优化控制组件来构建通用智能化系统产品。