电气工程自动化控制中智能化技术的应用浅析

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2021年01月31日 19:36

试论智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

杨栩浩

摘 要:近些年,自动化技术正在融入各个行业生产,因此体现了智能化的趋势。自動化控制运用于新时期的电气工程,此项举措有助于优化电气工程,针对工程运行的实效性也进行了全面提升。由此可见,电气工程不能缺少智能化技术作为保障,通过运用自动化控制的手段与措施来保证顺利运行。因此针对新时期的电气工程而言,有必要运用智能化以及自动化的工程控制模式,提升电气工程的综合效益。

关键词:电气工程 自动化控制 智能化技术

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)09(b)-0040-02

面对信息化的新形势,智能化技术与电气工程实现了全方位的融合。相比传统模式,建立智能化前提下的自动化控制具备独特的技术优势。这是由于,自动化控制在本质上符合了新时期电气工程的宗旨与目标,同时也消除了过高的电气运行成本。随着技术进步与经济发展,现阶段的智能化技术正在迅速获得改进,针对不同类型的电气工程运用多样化的智能技术[1]。因此,自动化控制与电气工程的相互结合有利于突显技术优势,运用智能化的手段来处理电气运行涉及到的各项技术难题。

1 智能化技术的基本特征

首先,是无人操控。在各种状况下,智能化技术都能用来完成自动化的电气操控,因此不必借助人力来实现上述的操控过程。具体在实现系统控制时,针对响应时间、下降时间以及系统鲁棒性都能予以实时性的控制。在上述要素相互结合的前提下,就能减少整个控制过程消耗的总成本,同时也体现了电气自动调节的优势所在。由此可见,建立在智能化前提下的电气运行模式具有无人控制的基本特征,因此符合了自动化控制的宗旨与目标[2]。

其次,是控制器的智能化。智能化的电气控制器运用了自动化的运行模式,因此省略了控制模型。智能化控制器具有特定的紧密系数,针对复杂度较高的动态方程都可以实现全过程的智能控制。在传统模式下,如果涉及到相对复杂的被控对象,那么与之相应的模型设计也会表现为较大难度。智能化技术删除了上述的复杂部分,针对各种类型的对象都能实现精确的评估与预测。

最后,是一致性的数据处理。面对多种多样的待处理数据,智能化技术都可以保持较强的一致性。从信息输入的角度来讲,智能化控制器有助于获得精确度更高的估测结论,因此体现了更强的控制性。在各个时间段,电气工程的控制对象都处在不停变动的状态下,这种变动状态体现了较高的控制难度。对于电气控制器如果实现了全面智能化,那么就能用来处理实时性的信息,在此前提下体现了优良的处理效益。在未来的智能化操作实践中,针对智能控制器仍有待加以改进,进而实现各类控制对象的全面覆盖。

2 具体技术运用

目前的状态下,智能化技术已经开始运用于电气工程。通过开展自动化控制来监控各个时间段的电气运行,从而体现了优良的综合效益,针对电气设备实现了自我调节。具体而言,智能化技术与电气工程的相互融合体现在如下要素。

2.1 运用模糊控制器

相比于PID的传统控制器,模糊逻辑控制具有更高层次的综合效益。由此可见,模糊逻辑控制更适合运用于电气工程,对于动态式的数字传动系统进行了全面优化。目前的状态下,模糊逻辑控制包含了S型以及M型的两类模式。在这其中,M型控制器适合用来调控速度,借助规则库来发挥控制效能。在自动化控制的模式下,针对S型控制器还需要设计与之相应的模糊规则。因此,控制器应当包含知识库、推理机及其他部分,而推理机构成了其中的核心与关键[3]。

具体来讲,推理机针对特定的行为可以实现全过程的推理,模仿人类来完成上述的推理流程。知识库本身包括语言控制与数据库,对此应当予以全面开发。在完成建模的前提下,模糊控制器就能与推理机实现密切配合,共同操控特定的行为。此外,针对模糊化可以选择特定的函数形式予以表述,进而实现模糊化或者量化的测量。同时,反模糊化与模糊化应当是对立的,如果要实现量化处理那么有必要借助中间平均技术。

2.2 优化故障诊断

受到智能化与信息化带来的影响,计算机技术已经运用于各项电气设备,在此前提下优化了故障诊断的流程。与传统故障诊断相比,建立于CAD前提下的故障诊断具备全新的特征。具体来讲,针对电气系统开展的故障诊断结合了新型的智能化技术,同时也涉及到电磁场、电路与电机等关键技术。由此可见,智能化的故障诊断尤其适合运用于复杂度较高的电气工程,针对运行实效进行了全方位的提高,减少了电气开发消耗的总成本。

从现状来看,电气工程运用的专家系统仍处在起步中,然而与之相应的智能化以及自动化控制都在迅速获得改进。例如:永磁同步运用于智能化控制有助于保证精确性,而遗传算法具有更高的精度,因此体现了很明显的算法优势。针对各种类型的故障而言,运用遗传算法及其他相关算法就能迅速加以判断。在模糊逻辑控制与神经网络的配合下,对于运行中的变压器、发电机以及电动机都能实现有效诊断。

2.3 构建神经网络

近些年,神经网络更多运用于自动化控制,对于现阶段的电气工程体现了重要价值。具体来讲,神经网络包含了各不相同的子系统,针对定子电流能够予以精确判断,同时也能用来辨别动态性的电气参数。此外,机电系统与神经网络的相互结合有利于判断转子速度。神经网络包含了较多的层次,因此具有前馈性的特征。在各种类型的算法中,反向学习算法应当属于核心性的算法,此类算法更多用来监测交流电机与驱动系统。如果选择反向学习算法来控制负载转矩,那么可以缩短定位时间,因此整体上优于梯形控制算法。

除了上述算法之外,神经网络还涉及到智能性的函数估计器。相比而言,函数估计器具备很好的一致性与抗噪音性,具体在运算时不必借助控制模型,因此通常运用于处理信号或者识别模式。针对电气传动而言,函数估计器具有十分显著的控制效果。在并行结构的辅助下,神经网络就能实现反向误差的传播,进而解决了隐藏节点、层数与激励函数等难题。此外,如果有必要调整网络权重,那么还可以借助反馈的节点误差来实现相应的调整。

2.4 智能化的PLC控制

在整个电力生产中,PLC都构成了不可或缺的关键部分,同时也属于辅助系统。随着技术更新,很多企业都在更新机电控制器,在此基础上适用PLC的电气调控模式。针对特定的工艺流程而言,PLC有利于实现全方位的辅助控制,这是由于PLC配备了人机接口。I/O的远程站可以借助显示屏来呈现特定的控制结果,因此从源头上保证了电气运行的平稳性与实效性。从供电系统的整体角度来讲,PLC运用于整个电气控制流程也有助于保证可靠性,避免突然出现的电气事故。

3 结语

经过全面分析可知,智能化技术适合运用于电气工程,对于电气运行涉及到的劳动量及其他成本进行了相应降低。面对市场化的趋势,各个行业都面临激烈的行业竞争,因此唯有致力于减少成本并且提升生产效益,企业才能拥有更显著的市场优势。截至目前,与电气工程有关的智能化技术正在逐步改进,借助自动化控制来监控电气运行,及时判断且消除故障隐患。未来在实践中,企业还需不断摸索,密切结合智能化的基本技术原理以及电气工程实践,在此基础上保证自动化控制的实效性。

参考文献

[1] 刘次福.初探智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].通讯世界,2013(11):118-119.

[2] 张永,崔明洋,李昕.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用分析[J].科技传播,2016(2):56-57.

[3] 何喆.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J]. 山东工业技术,2015(10):167.endprint

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