仿真技術在電氣工程及其自動化改革中的應用

摘要：仿真技術是電氣工程及其自動化改革應用關鍵技術之一，在促進電氣工程優化發展中發揮著獨特優勢。鑒于此，從仿真技術相關概述出發，聯系實踐，就其在電氣工程及其自動化改革中的實踐應用進行了簡要分析，意在明確仿真技術應用價值，為電氣工程及其自動化創新發展提供指導。

關鍵詞：仿真技術;電氣工程;電氣工程自動化

電氣工程及其自動化是推動我國經濟建設高速發展的重要技術之一，目前已被廣泛應用到電力電網、設備制造、機械加工、化工生產、工程建筑等行業中，成為促進其創新與可持續競爭發展的重要手段。電氣工程及其自動化屬綜合學科，設計電力電子技術、計算機網絡技術、機電一體化技術、系統控制技術等眾多內容。隨著這些技術的創新發展，電氣工程及其自動化研發水平不斷提升，與此同時諸多產品中引入了仿真技術，賦予電氣工程及其自動化技術更高應用價值。

1仿真技術

仿真技術又被稱為“模擬技術”，是基于計算機技術、互聯網技術等創新發展與結合應用下形成的一門綜合技術，它能夠通過仿真計算機系統與專業工具，對現實情境進行模擬，根據模擬分析結果掌握現實情境可能存在的問題，提出處理辦法[1]。基于近些年信息處理技術、大數據挖掘技術、網絡通信技術等創新發展，仿真模型、仿真系統的規模與復雜程度日漸增長，并與電子工程自動化技術、人工智能技術等有機結合，賦予相應系統更強功能。就電氣工程及其自動化而言，仿真技術不僅應用到相應設備運行前評估工作中，也應用到相應系統研發與運行中。例如，通過仿真技術能夠系統評估電氣工程及其自動化系統或設備運行穩定性、可靠性，及時發展系統或設備可能存在的問題，便于系統或設備改進。將仿真技術應用到系統或設備控制體系中，提高系統或設備自動化、智能化水平。

2仿真技術的應用

仿真技術在電氣工程及其自動化改革中的應用是多方面的，具體體現在以下幾方面：

2.1仿真技術與電力系統

電力系統是電氣工程及其自動化技術應用的典型代表，通過分析仿真技術在電力系統中的運用，可有效了解仿真技術對電氣工程及其自動化改革存在的價值。仿真技術在電力系統中的應用表現眾多，如物理動態模擬、數模混合仿真、智能閉環控制等。例如，收集電力系統信息，根據電力系統構建需求，搭建適宜數據模型，將所采集到的信息、數據錄入到相關模型中進行仿真分析，根據分析結果工作人員能夠了解電力系統存在的優勢和不足，從而根據實際需求進行改進與完善。SIMULINK仿真是電力系統研發應用較為廣泛的仿真平臺，通過該平臺我們能夠準確的電力系統電路數據模型，實現電路串聯補償體系仿真、分布式發電系統、單相橋式全控整流電力仿真、多重逆變電路仿真等。智能化已經成為電力系統發展主要趨勢，在此過程中電力系統需要具備一定智能制造閉環控制能力。利用MATLAB/Simulink仿真平臺，構建智能制造閉環控制模型，能夠系統分析電力系統智能制造閉環控制性能，得出合理系統控制參數，有效驗證系統運行的可靠性、合理性[2]。總之，基于仿真技術的應用，可及時發展電力系統研發與運行存在的問題，為電力系統改進與完善提供準確、可靠指導信息，推動電力系統設計智能化發展。

2.2仿真技術與數控機床

數控機床是電氣工程及其自動化在生產制造企業應用的典型代表，實現了生產自動化、智能化管控。在數控機床加工中應用仿真技術，不僅能夠提高數控機床加工質量，也能夠進一步提高數控機床運行安全性。例如，基于仿真技術在數控機床加工工序中增加加工試驗環節，通過加工路徑模擬仿真，能夠將加工設備操作路徑準確現實，便于人們了解與掌握加工情況。與此同時，利于加工材料與成本節約。又如，數控機床加工中，針對加工工藝要求較高機械零件，可通過仿真技術構建機械零件加工模型，系統分析機械零件加工參數，通過參數精準控制，提高機械零件加工質量。在數控機床加工過程中，也可通過仿真技術模擬工作環境，明確環境對數控機床加工存在的不利影響，避免環境管控不當影響機械零件生產質量與效率。基于近些年工業生產自動化控制水平的不斷提升，數控機床與工業機器人有機結合。在此背景下，可通過自動控制技術與仿真技術結合應用，提高數控機床與工業機器人結合能力，滿足企業自動化生產與管控需求。

2.3仿真技術與控制系統

要想實現電氣工程及其自動化技術應用作用有效發揮，控制系統的研發設計至關重要。我們在掌握控制系統研發設計要求的基礎上，構建相應數學模型，利用仿真平臺對該系統進行分析，能夠有效判斷控制系統是否達到設計目標。例如，MATLAB仿真平臺，含有多種控制系統設計相關函數，利用這些函數能夠對控制系統進行分析。與此同時，在掌握控制系統基礎模塊信息后，利用仿真技術構建基礎模塊數據模型，可對該模型性能具有準確、全面掌握，便于控制系統基礎模塊改進與完善。例如通過Simulink仿真平臺可實現數字控制系統、線性連續控制系統仿真、非線性控制系統等仿真，便于控制系統核心參數優化設計。仿真技術在電氣工程及其自動化中的應用范圍是廣闊的，除上述提到的應用外，在電氣自動化系統故障分析、電氣自動化設備安全防護中，也具有較好應用效果。

結果

仿真技術在電氣工程及其自動化改革中的有效應用，能夠進一步提高電氣工程及其自動化監督、管控能力，優化電氣工程及其自動化技術應用環境，推動電氣工程智能化發揮，使其更好應用到更領域更行業中，助力經濟建設。因此，我們應對仿真技術及其應用具有一定了解，并樹立創新發展意識進行相關探討，從而不斷提高仿真技術應用科學性、有效性，推動我國電氣工程及其自動化工程優化發展。

參考文獻

[1]王磊.數控機床加工仿真技術及應用分析研究[J].內燃機與配件，2021（13）：97-98.

[2]夏林.電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展探討[J].中國設備工程，2020（23）：181-182.

作者簡介：尚海朝（1989.06.12——），性別：男，民族：漢，籍貫：陜西省榆林市，職稱：助理工程師，學歷：大專，研究方向：電氣工程。