電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用

彭明明 吳斌

摘 要：隨著現(xiàn)代化社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制要求越來越高，因而更多的新型技術(shù)被融入到其中。智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用可以有效提升自動(dòng)化控制效率，保證電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。本文就智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：電氣工程;自動(dòng)化控制;智能化技術(shù);應(yīng)用

1 智能化技術(shù)主要特點(diǎn)

1.1 無需控制模型

和以往傳統(tǒng)的常規(guī)控制器相比較而言，智能化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中體現(xiàn)出更多的優(yōu)勢(shì)，能夠很好彌補(bǔ)傳統(tǒng)控制器的諸多不足，取得更加理想的控制效果。在控制對(duì)象較為繁多情況下，如果還是采用傳統(tǒng)控制器根本無法達(dá)到預(yù)期的效果，而且還可能會(huì)影響模型設(shè)計(jì)流程的順利實(shí)施。而智能化控制技術(shù)的運(yùn)用就可以輕松實(shí)現(xiàn)，并且根本不需要利用模型就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電氣工程自動(dòng)化的有效控制，特別適用于無法事先預(yù)測(cè)和評(píng)估的模型設(shè)計(jì)流程。在實(shí)際工作中，電氣設(shè)備對(duì)于智能化技術(shù)的融合應(yīng)用要求也相對(duì)比較少，作業(yè)環(huán)境也比較簡(jiǎn)單，外界環(huán)境不會(huì)對(duì)智能化技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生太大的影響。

1.2 無人化操控

在電氣工程自動(dòng)化控制過程中合理運(yùn)用智能化技術(shù)，可以從魯棒性變化和下降和響應(yīng)時(shí)間等多個(gè)方面著手調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程自動(dòng)化的有效調(diào)控，同時(shí)還在一定程度上提高了控制效率和精準(zhǔn)度。這一特征屬于智能化技術(shù)的一個(gè)比較突出的特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，自我調(diào)節(jié)功能還可以根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和實(shí)際需求做出相應(yīng)的反應(yīng)，不需要人工干預(yù)，真正做到了無人化操控，為遠(yuǎn)程操控的實(shí)現(xiàn)奠定了良好的前提基礎(chǔ)。

1.3 一致性相對(duì)比較高

根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，將智能化技術(shù)用以數(shù)據(jù)處理操作，不但能夠大大提升數(shù)據(jù)處理效果，同時(shí)還很好地解決了其中存在的一些缺陷。由于每個(gè)控制器當(dāng)中的控制對(duì)象都體現(xiàn)出很強(qiáng)的變更性、多樣性和復(fù)雜性，利用傳統(tǒng)控制器將會(huì)出現(xiàn)不同的控制效果。即使利用智能化技術(shù)也無法實(shí)現(xiàn)對(duì)其的全面有效控制[1]，總存在部分對(duì)象不能達(dá)到理想的控制效果。由此可以看出，我們應(yīng)該從控制對(duì)象和控制能力兩個(gè)方面來分別研究電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展。

2 智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)又包含了兩個(gè)子系統(tǒng)，一個(gè)子系統(tǒng)用于控制轉(zhuǎn)自速度的動(dòng)態(tài)參數(shù)，另一個(gè)子系統(tǒng)用于控制定子電流相關(guān)參數(shù)。因此整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也體現(xiàn)出一定的前饋性和多層性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在電氣工程中是通過反向?qū)W習(xí)算法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的，該算法可以使系統(tǒng)相關(guān)模塊智能化模仿人工思維，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高學(xué)習(xí)能力優(yōu)勢(shì)發(fā)揮得淋漓盡致。就我國目前情況來看，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要被運(yùn)用在設(shè)備故障診斷和電氣設(shè)備監(jiān)測(cè)工作中[2]。

2.2 PLC系統(tǒng)

PLC系統(tǒng)是基于智能化技術(shù)的一種數(shù)字運(yùn)算系統(tǒng)，在電氣工程自動(dòng)化控制中其實(shí)就是依據(jù)工作人員提前編制好的程序進(jìn)行自動(dòng)化控制，采取這種控制方式可以大大降低電氣工程實(shí)際運(yùn)行過程中設(shè)備的故障發(fā)生幾率，使設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。PLC系統(tǒng)常被運(yùn)用于順序控制、開關(guān)量控制和安全回路控制中，以開關(guān)量控制為例，首先編程邏輯控制器，然后借助斷路器實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制[3]。由于電氣工程實(shí)際運(yùn)行過程包含了多種電子元件，正是因?yàn)闃?gòu)成較為復(fù)雜，所以實(shí)際運(yùn)行過程也更容易出現(xiàn)各類故障，斷路器設(shè)備的使用取代了部分元件，有效提高電氣工程運(yùn)行過程的可靠性和穩(wěn)定性。

2.3 信息處理

電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程會(huì)產(chǎn)生大量的系統(tǒng)和設(shè)備數(shù)據(jù)信息，想要保證整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，盡可能避免設(shè)備運(yùn)行過程發(fā)生故障，就必須要加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備數(shù)據(jù)信息的有效處理。和傳統(tǒng)人工控制與機(jī)械控制相比較而言，自動(dòng)化控制過程更為復(fù)雜，在此情況下采用普通自動(dòng)化技術(shù)勢(shì)必?zé)o法很好地滿足系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際需求，自動(dòng)化水平也受到嚴(yán)重的限制，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)各類信息的準(zhǔn)確識(shí)別和快速處理，也時(shí)常會(huì)伴隨著相關(guān)計(jì)算和處理問題的出現(xiàn)，無法保證決策的科學(xué)性，給電氣工程造成了很大的不良影響。智能化技術(shù)具有更強(qiáng)的適應(yīng)性和學(xué)習(xí)能力，利用傳感技術(shù)和信息識(shí)別技術(shù)可以發(fā)揮出其高超的信息識(shí)別能力，采用模擬人腦思維方式實(shí)現(xiàn)對(duì)各類信息的快速處理。

2.4 智能化控制器

現(xiàn)如今智能化控制器在電氣工程自動(dòng)化控制中已經(jīng)得到了較為廣泛的運(yùn)用，該控制器最大的特征就是智能化控制水平比較高，通過對(duì)系統(tǒng)程序的科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程自動(dòng)化的智能化調(diào)節(jié)與控制。和以往普通的控制器相比較而言，智能化控制器不再需要設(shè)計(jì)控制模型，這就大大提升了整個(gè)控制過程的高效性和便捷性，保證智能化控制器在電氣工程自動(dòng)化控制過程的控制效率和可靠性。除此之外，智能化控制器在電氣工程自動(dòng)化控制過程的應(yīng)用，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一些復(fù)雜控制內(nèi)容和因素的有效識(shí)別，快速處理各類復(fù)雜控制問題，有效提升控制精度。智能化控制器在實(shí)際應(yīng)用中體現(xiàn)出的魯棒性特征，可以通過對(duì)響應(yīng)時(shí)間和下降時(shí)間的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的有效調(diào)節(jié)。總之，在電氣工程自動(dòng)化控制過程中科學(xué)運(yùn)用智能化控制器，可以根據(jù)電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀況，利用控制器的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能對(duì)設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)和優(yōu)化處理，從而更好地保證系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程的可靠性，避免設(shè)備出現(xiàn)故障。

2.5 優(yōu)化程序設(shè)計(jì)

以往傳統(tǒng)的電氣工程程序設(shè)計(jì)工作基本都是由專業(yè)人員來實(shí)施，這樣的設(shè)計(jì)方式不僅耗時(shí)特別長(zhǎng)，而且還無法保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，整個(gè)設(shè)計(jì)過程還需要程序設(shè)計(jì)人員、電氣和電路專業(yè)人員的參與，設(shè)計(jì)工作量比較大。在此情況下想要提升設(shè)計(jì)效果，對(duì)各專業(yè)設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)都要求非常嚴(yán)格，而且還要具備豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，能夠準(zhǔn)確把我各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，同時(shí)還要開展多次試驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理[4]，比較容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)選擇錯(cuò)誤現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤就需要重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，整體投入比較大。而智能化技術(shù)的出現(xiàn)和運(yùn)用，設(shè)計(jì)工作人員只需要掌握相應(yīng)的程序語言便可以完成程序優(yōu)化處理工作，其實(shí)就是先將需要達(dá)成的控制目標(biāo)轉(zhuǎn)化成基礎(chǔ)語言，然后將其錄入智能化控制器當(dāng)中，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能化控制器的作用下便可以選擇出最佳程序設(shè)計(jì)方案，不僅設(shè)計(jì)效率高，而且無需投入過多的人力物力和財(cái)力。

2.6 模糊邏輯與控制

模糊控制設(shè)備在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中比較常見，由于此類設(shè)備具有PID控制器功能，所以在電氣工程自動(dòng)化控制過程中發(fā)揮著十分重要的作用。我國目前比較常見的模糊控制設(shè)備主要包括M型和S型兩種，M型模糊控制設(shè)備邏輯結(jié)構(gòu)又包括反模糊塊、知識(shí)庫和模糊塊幾大類，不同模塊在智能化控制過程中發(fā)揮著不同的功效，通過各模塊之間的相互協(xié)調(diào)與配合實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程的有效控制。模糊邏輯與控制在電氣工程自動(dòng)化中的有效控制主要使依靠知識(shí)庫實(shí)現(xiàn)的，知識(shí)庫當(dāng)中存儲(chǔ)了相應(yīng)的控制規(guī)則和控制語言，智能化控制過程其實(shí)就是通過對(duì)比分析知識(shí)庫和相應(yīng)控制規(guī)則和語言而實(shí)現(xiàn)的。

結(jié)束語

總而言之，現(xiàn)如今智能化技術(shù)和自動(dòng)化控制被廣泛運(yùn)用到電氣工程中，有效提升了整體控制水平和質(zhì)量，同時(shí)也更好地保證了電氣工程實(shí)際運(yùn)行過程的穩(wěn)定型和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉波，陳鵬飛，王虎.電氣工程及其自動(dòng)化存在的問題及對(duì)策[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（17）：118-119.

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司，上海 202150）