電氣工程自動化中智能化技術(shù)應(yīng)用探析

張永祥

【摘 要】智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中發(fā)揮著重大效用，它可以促進電氣工程優(yōu)化設(shè)計，診斷故障以及完成智能化控制等工作。本文主要通過對智能化技術(shù)的基礎(chǔ)以及特點，闡述研究智能技術(shù)在電氣工程自動化的應(yīng)用中一些淺薄經(jīng)驗，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】智能技術(shù)；電氣工程；自動控制；工程應(yīng)用

0.引言

計算機技術(shù)和人工智能化理論的完美融合形成了智能化技術(shù)，智能化技術(shù)是目前才興起的一個高新的技術(shù)領(lǐng)域，但是從它出現(xiàn)到蓬勃發(fā)展這短短數(shù)年間，智能化技術(shù)受到了廣大群眾的關(guān)注及廣泛的應(yīng)用，其未來的前景是不可限量的。

電氣工程領(lǐng)域主要研究的內(nèi)容是與電氣有關(guān)的自動控制、系統(tǒng)運行和相關(guān)的電子電氣技術(shù)以及信息收集和處理等，這些智能化技術(shù)的實際效用和具體的研究方向都有著很多重合地方，經(jīng)過在電氣工程自動化的控制中應(yīng)用各式各樣的智能化技術(shù)，可以大大提高控制效果，并對其中一些缺點或差錯的地方進行很好的彌補和改進，最終有效的促進電氣工程行業(yè)蓬勃發(fā)展。

1.智能化的理論分析

智能化理論是開發(fā)及研究如何延伸、如何模擬人的智能理論。作為當(dāng)今新興計算機科學(xué)技術(shù)的一個分支，人工智能化技術(shù)充分解釋了智能的本質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上生產(chǎn)出一種和人類智能有類似智能反應(yīng)的智能機器。電氣工程行業(yè)研究與電氣有關(guān)科學(xué)研究及控制，智能化技術(shù)的應(yīng)用，可以在不同程度上提升自動化控制的工作效率，減少成本投入，將工程控制人員從原來比較復(fù)雜的工作中解放出來，既減輕了員工的壓力，又能安排他們?nèi)ミM行其他項目工程且不影響電氣工程自動化控制的效率，實現(xiàn)人力資源的合理分配。

2.智能化電氣工程應(yīng)用的分析

2.1人工智能概述

人工智能理論是研究如何延伸、模擬人類智能的理論。作為計算機科學(xué)的一個分支，人工智能技術(shù)很好的詮釋了技能的本質(zhì)，且生產(chǎn)出一種與人類智能有類似反應(yīng)的智能機器。研究主要包括：語言識別、圖像識別、機器人、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。電氣工程研究的主要是和電氣工程有關(guān)研制開發(fā)、自動控制、信息處理、電子電氣技術(shù)、系統(tǒng)運行、信息處理及計算機和電子應(yīng)用等。隨著科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展，計算機技術(shù)已應(yīng)用在我們生活中，計算機編程技術(shù)的飛速發(fā)展加快了傳播自動化的傳播和運輸。電氣自動化在加強生產(chǎn)、交換、分配及流通方面有重要作用，電氣工程自動化的實現(xiàn)，將降低人力投入，使運作效率大大提高。

2.2智能化控制優(yōu)點

針對不同的人工智能化控制，應(yīng)用不同方法來討論。但有些人工智能控制器，模糊神經(jīng)、遺傳算法及神經(jīng)都是非線性函數(shù)近似器。采用這種分類方法有利干對總體的了解，同時促進對綜合性控制策略的開發(fā)。人工智能函數(shù)近似器具有普通函數(shù)估計器所沒有的優(yōu)勢。在多種情況下，控制對象動態(tài)方程的掌握是很不易的，所以控制器在設(shè)計控制對象模型時，經(jīng)常會產(chǎn)生一些不確定的因素，人工智能控制器有很強的一致性，輸入陌生的數(shù)據(jù)能產(chǎn)生高的估計，可忽略驅(qū)動器產(chǎn)生的影響。在模糊化和反模糊化過程中，如果采用隸屬函數(shù)、規(guī)則庫及適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器，能夠?qū)崟r進行精確確定。在眾多方法之中，只有應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)才能得到穩(wěn)定解，結(jié)合簡單拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)配置來實現(xiàn)迅速自學(xué)及快速收斂。

3.電氣自動化控制實現(xiàn)

3.1智能電氣自動控制概述

智能化技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的進步也在不斷發(fā)展變化的，研究人員針對人工智能在電氣工程自動化方面展開深入研究，如：如何將智能化系統(tǒng)應(yīng)用到電氣自動化故障診斷及預(yù)測模塊中、電氣產(chǎn)品設(shè)計自我保護系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)優(yōu)化及控制方面等。在自動化系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化方面，電氣工程中設(shè)備的設(shè)計是一項非常繁瑣的工作，它需要對電路、電磁場、電器電機等知識進行綜合分析與運用，同時還要充分利用以往設(shè)計的技巧與經(jīng)驗。以往設(shè)計電氣產(chǎn)品時，經(jīng)?；趯嶒灮A(chǔ)與生產(chǎn)經(jīng)驗，以手工設(shè)計方式展開。在智能化技術(shù)以后，CAD技術(shù)大大促進了電氣工程設(shè)計的發(fā)展，提高了設(shè)計產(chǎn)品效率和質(zhì)量，并可以通過計算機輔助模擬以及仿真技術(shù)測試虛擬產(chǎn)品的性能與品質(zhì)。電氣自動化控制中的應(yīng)用，電氣設(shè)備故障和征兆有著很多必然及偶然關(guān)系，具有不確定性、非線性等特點，智能化控制優(yōu)勢在于通過智能方式能夠得到較好解決方式，特別是采用人工智能技術(shù)。人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備故障診斷應(yīng)用方面主要包括：模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。

3.2智能自動控控制實現(xiàn)

3.2.1智能自動過程

人的智能主要表現(xiàn)為三個方面，感知外界事物能力，獨立思維能力，能動反映行為能力，而人工智能是由科學(xué)家們制造出來電腦設(shè)備的所表現(xiàn)出來一種機器智能形態(tài)，利用計算機技術(shù)以及傳感設(shè)備對外界信息的感知與學(xué)習(xí)，按照專家系統(tǒng)設(shè)定的非線性等思維方式進行這能分析，最后做出最合理的處理措施，并執(zhí)行控制操作。數(shù)據(jù)采集與處理對所有開關(guān)量、模擬量的實時采集智能系統(tǒng)的這個是學(xué)習(xí)過程，并能按規(guī)范要求處理或存貯這些信息；畫面顯示模擬畫面真實顯示一次設(shè)備和系統(tǒng)的運行狀態(tài)，可實時顯示電流、電壓等所有模擬量、計算量、隔離開關(guān)、斷路器等實際開關(guān)狀態(tài)及掛牌檢修功能，能生成歷史趨勢圖。運行監(jiān)視具有對各主要設(shè)備的模擬量數(shù)值、開關(guān)量狀態(tài)的實時智能監(jiān)視，有事故報警越限和狀態(tài)變化事件報警，事件順序記錄、聲光、語音、電話圖象報警；操作控制通過鍵盤或鼠標(biāo)實現(xiàn)對斷路器及電動隔離開關(guān)的控制，勵磁電流的調(diào)整。按順控程序進行同期并網(wǎng)帶負(fù)荷或停機操作。系統(tǒng)對運行人員的操作權(quán)限加以限制，以適應(yīng)各級運行值班管理；故障錄波模擬量故障錄波，波形捕捉，開關(guān)量變位，順序記錄等（包括主要輔機）；在線分析不對稱運行分析、負(fù)序量計算等保護定值包括軟壓板的投退；運行管理操作票專家系統(tǒng)，運行日志，報表的生成及存儲或打印，運行曲線等。

3.2.2智能自動控制實現(xiàn)

自動控制算法工業(yè)過程中通常采用的PID控制器，適用于線性定常系統(tǒng)，而在一些系統(tǒng)中常包含有非線性、時變環(huán)節(jié)，而且有些參數(shù)未知式緩慢變化，單獨采用PID控制較難達(dá)到理想的控制效果，AI人工智能調(diào)節(jié)器采用模糊控制和改進PID相結(jié)合的雙?？刂扑惴ǎ淖冸p模算法的模糊控制從而改變控制系統(tǒng)的動態(tài)控制品質(zhì)。AI調(diào)節(jié)器在調(diào)節(jié)過程中可以進行自主學(xué)習(xí)、自動調(diào)整功能。當(dāng)控制誤差較大時，可以采用模糊算法進行調(diào)節(jié)，消除PID算法控制飽和積分現(xiàn)象；當(dāng)控制誤差較小時，使用改進的PID算法進行控制調(diào)節(jié)，并在調(diào)節(jié)控制過程中自動學(xué)習(xí)以及記憶被控對象特征，以使控制調(diào)節(jié)效果達(dá)到最優(yōu)化，最終效果達(dá)到無超調(diào)、參數(shù)確定簡單、高精度等效果，對復(fù)雜控制對象也能得到很好的控制效果。智能自動控制關(guān)鍵系統(tǒng)就是控制臺，控制臺設(shè)計必須兼顧手動和自動兩種操作模式。手動控制狀態(tài)主要體現(xiàn)在某些具體條件下需要手動干預(yù)或者在緊急條件下必須采用手動控制，這樣可以直接利用工程師的具體經(jīng)驗進行控制；智能自動控制模式，往往可以再日常維護控制，智能控制是一個很復(fù)雜系統(tǒng)工程，同時也是在不斷完善和進化發(fā)展的。

4.結(jié)語

在電氣自動化控制工程中智能化技術(shù)已經(jīng)非常常見，并在逐步的向著更廣更深的方向發(fā)展，會使得電氣工程自動化變得更加簡單，同時智能化也在不斷發(fā)展變化的，這樣在電氣工程中的應(yīng)用將更加廣泛，所以智能技術(shù)在電氣自動化控制中可發(fā)揮最大的效用，促進電氣診斷故障、優(yōu)化設(shè)計和智能控制等方面。

【參考文獻(xiàn)】

[1]魏俊英，曲煒.人工智能技術(shù)及應(yīng)用[M].上海：同濟大學(xué)出版社，2007，4.

[2]陸衛(wèi)明.DPS技術(shù)[M].上海：電子科技大學(xué)出版社，20l0，5.