電氣工程自動化控制中智能技術的應用研究

楊振興

廣東匯盈電力工程有限公司，廣東佛山 528300

0 引言

智能技術是一種用于模擬、延伸并擴展人類智能的相關理論、技術、方法及應用系統的專門技術。作為計算機科學的一個重要分支，智能技術在工業生產過程中有廣泛的應用，尤其是在當前電氣自動化控制當中，利用智能技術的自動控制能力，諸如圖像識別能力、語言處理與識別能力以及專家系統等，實現電氣工程的自動化控制。這門技術已經逐步形成了一門用于電氣系統運行、自動控制、信息處理以及電氣實驗分析的重要科學。

1 電氣工程自動化控制中智能技術的應用優勢

智能控制技術及方法的實現方式很多，所采用的控制方式主要與控制系統所采用的控制類型相關。從電氣工程自動化控制中智能技術的應用范疇來看，電氣工程自動化控制中智能技術的應用優勢主要體現在如下幾個方面：

1.1 設計思路相對簡單

與傳統的古典控制器相比，古典控制設備通常需要根據其控制對象的具體模型特點進行設計分析，但是在模型的構建過程中又存在著諸多的不確定因素，諸如模型對象的參數改變、模型數值的具體類型等，使得對象模型的設計困難難度增加。在采用智能技術之后，通過利用智能技術中的函數近似器可以方便的實現對控制對象的控制。

1.2 性能得以強化

在采用智能控制技術之后，只需要適當對對相關參數進行適當調整即可以快速提高控制系統的相關參數及控制設備的控制性能。例如，與傳統的PID 控制器相比，采用模糊邏輯控制器將明顯提高控制反應的響應時間，減小過沖。

1.3 提高系統的適應性

與古典控制器相比，智能控制設備能夠更方便的對新采納的數據以及新的信息等進行采納，提高了控制系統的適應性。在控制系統當中，即使不熟悉相關專業知識，也能夠利用響應信息及相關語言進行控制設計。

1.4 控制的一致性好

由于傳統的控制算法是針對具體的控制對象而進行設計的，所以通常只是對具體的控制對象具有良好的控制效果。但是對其他相類似的控制對象則不具有良好的控制一致性。在采用智能控制技術之后，所采用的算法不管是指定的分析對象還是對于未指定的輸入數據，都能進行很好的一致性控制。

2 電氣工程自動化控制中智能技術的具體應用

計算機技術在長期的發展過程中推動著電氣產品及系統的設計工作逐步從傳統的手工試驗方式向計算機輔助設計的方向發展，在一定程度上明顯縮短了電氣產品及系統的開發周期。隨著智能技術的發展和應用，在傳統的電氣產品設計過程中采用計算機輔助設計技術可以帶來極大的方便，有效的提高電氣產品及系統的設計效率、質量。智能控制技術在電氣工程產品及系統的設計過程中所采用的系統優化設計算法主要包括遺傳算法以及專家系統兩種方法。其中，遺傳算法尤其適合電氣產品及控制系統的優化設計。廣義的智能控制技術的具體應用主要包括如下幾個方面：

2.1 控制系統的優化設計

電氣產品的優化控制技術是一項復雜的工作，它集成了控制工程的理論科學知識以及控制經驗知識兩方面的內容，對系統的優化者提出了更高的要求。由于傳統的電氣產品設計工作主要是采用將大量的設計經驗進行積累和結合的方式，再結合對應的試驗手段進行驗證。這種優化方式不但缺乏足夠的理論技術支持，同時其優化工作量大、工作效率低，難以得到最優的控制系統設計方案。伴隨著計算機輔助技術的不斷發展，在電氣工程控制系統中廣泛采用該種技術極大的縮短了電氣工程控制系統從產品構思、設計，到產品成型的生產周期，使得設計工作得到了優化，控制系統的控制性能得到根本提高。

2.2 控制系統的故障診斷

由于電氣設備的故障存在著非線性的特點，同時控制系統的故障點還存在著隨機性以及復雜性等特點，導致傳統的故障診斷方法難以保證診斷效率和針對精確度。在電氣系統的故障診斷過程中，通過引進智能技術，不但可以大大的提高故障診斷的精度，同時還可以提高故障診斷的效率。

當前，在故障診斷過程中，主要采用的智能控制方法包括：專家系統、神經網絡以及模糊邏輯等技術，使得故障診斷的精度得到不斷提高。例如，將智能診斷技術應用于大型電動機以及發電機等設備過程中時，可以將神經網絡與模糊理論相結合，這樣不但保留了智能技術在故障診斷過程中的模糊性特點(提高了故障診斷的適應范圍)，同時還結合了神經網絡學習能力強的優點(提高了故障診斷的精度)，極大的提高了對大型電氣設備的故障診斷進度和效率。

2.3 電氣系統的智能控制

電氣工程自動化是未來電氣系統的發展趨勢，而智能控制技術將是將來電氣系統智能控制的關鍵節點。另外，智能控制技術已經在電氣自動化控制過程中得到了廣泛的應用。其主要的應用范圍包括：對電氣系統開關量、系統模擬量等方面的數據進行實時采集和處理；對各種主要電氣設備、電氣系統等進行狀態運行的實時監督；通過計算機系統實現對電氣系統的實時控制；對電氣系統故障進行記錄、在線診斷及處理。

3 具體案例應用

在當前工民供水系統當中廣泛應用的恒壓供水系統，由于該系統需要根據隨機的符合變化實現供水系統的壓力動態性指標表示。若采用傳統的PID 算法，將難以實現對應的功能和效果。雖然采用了很多進口的調節器對供水自動化系統進行設計，但是都難以達到穩定的動態性指標。所以，通過引入模糊控制方法，可以實現良好的恒壓供水效果。

在具體的應用過程中，為了實現供水的全自動化及恒壓供水，在實施過程中可以采用AI-808 的智能調控器作為主控器，同時結合FXlN PLC 邏輯控制功能模塊的相關功能，提高了系統的控制精度和相應速度。

[1]胡蝶.人工智能在電氣自動化控制中的應用[J].中小企業管理與科技，2010(27)：186.

[2]陳夕川.人工智能技術在電氣自動化工程中的應用[J].中國科技博覽，2012(14)：209.

[3]王亞云.淺談電氣自動化控制中的人工智能技術[J].科技創業月刊，2010(1)：52-53.