智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應用

摘 要：電氣工程的自動化控制系統(tǒng)中應用人工智能技術(shù)，可以使電氣工程設備在使用的時候獲得更好的效果。人工智能理論在控制方面是存在很多的優(yōu)點，同時在電氣工程中進行應用可以使自動化控制技術(shù)得到更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣工程；智能化技術(shù)；應用

人工智能是一種模擬和擴展人的智能形式來進行操作的技術(shù)，在其中綜合了很多的學科，有計算機技術(shù)、數(shù)學科學、哲學、心理學以及相關(guān)的控制理論，通過這些技術(shù)的應用，可以使機器系統(tǒng)擁有和人一樣的智慧，完成人類要完成的工作。智能化技術(shù)在研究的時候主要針對的就是智能化，使計算機和人類擁有同樣的智能，智能化技術(shù)主要的成果有語言圖像識別系統(tǒng)以及機器人。電氣工程是人們生產(chǎn)中重要的依據(jù)，和人們的生活生產(chǎn)有著密切的關(guān)系。在很多的自動化控制系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)中，都應用了人工智能技術(shù)。人工智能技術(shù)在使用的時候是類似人腦在進行運作的，但是它并不是那么完美的，人工智能技術(shù)只是應用了計算機編程來模仿人腦的運作模式，來完成信息收集、分析和處理工作。在電氣工程中應用人工智能技術(shù)可以使電氣工程自動化技術(shù)得到更好的發(fā)展，同時在人力資源方面也能減少，這樣可以使企業(yè)降低生產(chǎn)成本，同時對保護生產(chǎn)工人的生命安全也是非常有幫助的。應用人工智能技術(shù)可以使工作效率得到提高。

1 智能化控制的優(yōu)點

人工智能也是有很多分類的，不同的人工智能在控制上也是不同的。為了更好的對人工智能進行了解，也為了更好的對人工智能系統(tǒng)進行開發(fā)，可以將神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊邏輯以及遺傳算法進行研究，將其看成是非線性的函數(shù)近似器。在系統(tǒng)中，對動態(tài)的方程進行精確的掌握是存在著很大的困難的，在進行設計的時候，一定要對不同的因素進行分析，同時對不確定的因素也要進行分析。智能化控制器在進行設計的時候，設計控制對象模型可以通過調(diào)整來實現(xiàn)性能方面的提高，同時對下降時間等因素要進行很好的控制。模糊邏輯控制在應用的時候，控制的速度是非?？斓?，而且是普通控制無法比較的。智能化控制器在應用數(shù)據(jù)方面要不斷進行完善，同時在語言和信息方面也要進行調(diào)節(jié)，智能化控制器在調(diào)節(jié)方面優(yōu)勢是更加明顯的。智能化控制器是有很強的一致性的，在智能化系統(tǒng)中輸入未知的數(shù)據(jù)時，智能化控制器可以進行有效的估計，這種估計方式在效率上是很高的，然后會對驅(qū)動器產(chǎn)生一定的影響，這種影響在智能化系統(tǒng)中可以忽略不計。智能化控制器在在解決問題方面也是有一定優(yōu)勢的，它可以解決一般控制器無法解決的問題，普通的控制器在學習算法、拓撲結(jié)構(gòu)方面已經(jīng)形成了固定的模式，這樣就使得在運算方面要花費更多的時間，因此，普通的控制器在效果方面是存在著不理想的情況的，在應用了智能化控制器以后，對出現(xiàn)的問題可以更快的進行解決，同時在學習算法方面的速度也是非?？斓?。對于新的信息，智能化控制器有著更好的適應性，同時抗干擾的能力也是非常強的，這樣就使得智能化控制器在應用的時候更加有效果。

2 智能化技術(shù)應用

2.1 模糊邏輯及其控制應用

電氣工程自動化控制系統(tǒng)中包含著很多的模糊控制器，它能有效的代替普通的控制器，而且可以更好的用于其他方面。模糊控制器在最初研究的時候主要是應用在各類數(shù)字動態(tài)傳動系統(tǒng)中。模糊邏輯控制在應用的時候主要有M和S兩種類型，其中在調(diào)速控制方面主要應用的是M型控制器。兩種不同的控制器都是有規(guī)則庫的，有著更為具體的模糊規(guī)則集。M型的控制器主要由模糊化、推理機、知識庫和反模糊化構(gòu)成，其中模糊化的功能是實現(xiàn)對變量的量化、測量和模糊化，在進行運作的時候要應用到非常多的函數(shù)形式。推理機是模糊化控制器的關(guān)鍵組成部分，可以模仿人類的推理方式來進行決策和推理。知識庫主要是語言控制庫和數(shù)據(jù)庫，在使用以前，將知識和一些經(jīng)歷放在控制和應用的目標上，通過這樣的方式來建設操作控制器，同時對行動進行控制。在建設模型的過程中，要將模糊控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡推理機進行一起使用，這樣才能更好的實現(xiàn)智能化操作。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡及其控制應用

電氣工程在驅(qū)動系統(tǒng)和交流電機診斷監(jiān)測中運用神經(jīng)網(wǎng)絡，可以使電氣系統(tǒng)在技術(shù)方面得到更好的提高。神經(jīng)網(wǎng)絡在反向轉(zhuǎn)波算法上比梯形控制性能更加好，不但可以縮短定位的時間，同時可以更好的控制非初始速度和荷載轉(zhuǎn)矩大范圍的變化。神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為多層的前饋性，可運用常規(guī)的反向?qū)W習算法，在兩個子系統(tǒng)里，其中一個系統(tǒng)經(jīng)過機電系統(tǒng)參數(shù)可辨別控制轉(zhuǎn)子的速度，另一系統(tǒng)經(jīng)過電氣動態(tài)參數(shù)辨別控制定子的電流。智能神經(jīng)網(wǎng)絡已在信號處理與模式識別上獲得了廣泛應用，因智能神經(jīng)網(wǎng)絡具有非線性一致的函數(shù)估計器，所以被有效應用于電氣傳動的控制領域，即具有較強的一致性，不用被控系統(tǒng)的數(shù)學模型，抗噪音能力強。而且智能神經(jīng)網(wǎng)絡為并行結(jié)構(gòu)，較為適合很多個傳感器的輸入應用。神經(jīng)網(wǎng)絡常用學習技術(shù)為誤差反向的傳播技術(shù)，當網(wǎng)絡含有足夠多的隱藏結(jié)點、隱藏層與激勵函數(shù)時，網(wǎng)絡神經(jīng)僅能實現(xiàn)所需映射，而對最優(yōu)隱藏結(jié)點、層數(shù)及激勵函數(shù)等進行選擇的問題，一般是通過嘗試法來解決的。

2.3 優(yōu)化設計與故障診斷

電氣設備在進行設計的時候是一項非常復雜的工作，而且在設計中要使用的知識也是非常多的。在設計中要應用到電磁場相關(guān)的知識，同時還要應用到電路和電機相關(guān)的知識。在進行設計的時候，不僅僅要掌握書本知識，同時也要有經(jīng)驗積累，這樣才能更好的完成設計工作。在進行產(chǎn)品設計的時候，一般是做法是運用實驗方法和經(jīng)驗方法相結(jié)合的做法，但是這樣設計出來的方案在實施的時候，并不是最優(yōu)的設計。計算機技術(shù)的快速發(fā)展，也推動著電氣工程產(chǎn)品設計方式的改變，現(xiàn)在的設計逐漸從原來的手工設計轉(zhuǎn)變到CAD設計，CAD設計在時間是非常短的，而且使用這種方法進行設計，還是對設計的效果進行模擬，這樣可以更好的保證設計的質(zhì)量。為了使電氣產(chǎn)品設計得到提高，很多的研究人員都在進行電氣工程應用系統(tǒng)的研究工作，電氣工程應用系統(tǒng)可以更好的實現(xiàn)產(chǎn)品設計和生產(chǎn)。在研究方面已經(jīng)取得了一定的成果，但是在應用方面還是要繼續(xù)努力。智能化技術(shù)在優(yōu)化設計方面的應用還體現(xiàn)在遺傳算法上，遺傳算法是種先進計算法，其計算精度高，在電氣工程中十分常用，故作用不可忽視。在電氣工程中，故障和它的征兆間具有錯綜復雜的關(guān)系，具有非線性與不確定的特點，應用智能化技術(shù)恰好發(fā)揮了它的優(yōu)勢。電氣設備的故障診斷中應用的技術(shù)有神經(jīng)網(wǎng)絡、邏輯模糊與專家系統(tǒng)，在變壓器、電動機與發(fā)電機等的故障診斷中，智能化診斷技術(shù)均得到了較為廣泛的應用。

2.4 PLC技術(shù)的應用

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電力生產(chǎn)要求也越來越高，有些大型電力企業(yè)里的輔助系統(tǒng)，其繼電控制器被PLC技術(shù)所代替。用PLC系統(tǒng)可實現(xiàn)輔助系統(tǒng)某工藝流程控制，并可協(xié)調(diào)整個企業(yè)的生產(chǎn)。供電系統(tǒng)中應用PLC技術(shù)，有效實現(xiàn)了其自動切換，且實物元件被軟繼電器所取代，極大提高了供電系統(tǒng)的安全可靠性。

3 結(jié)束語

電氣工程的安全使用對人們的生活和生產(chǎn)影響都是非常大，其中企業(yè)的自動化程度對電氣工程的工作效率和安全性影響是非常大的，為了更好的保證企業(yè)在市場中競爭能力，一定要提高電氣工程的應用智能化，這樣電氣工程的自動化水平會得到更好的提高，同時也可以提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，降低人工的勞動強度。

參考文獻

[1]翟輝.淺談人工智能在電氣自動化控制中應用[J].科技創(chuàng)新導報，2009（27）.

[2]郝俊華，李春麗.基于人工智能技術(shù)的電氣自動化控制研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（9）.