電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用

和合霞

【摘 要】智能化技術(shù)在其應(yīng)用中主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)，精密傳感技術(shù)，GPS定位技術(shù)的綜合應(yīng)用。隨著產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，產(chǎn)品智能化優(yōu)勢(shì)在實(shí)際操作和應(yīng)用中得到非常好的運(yùn)用，其主要表現(xiàn)在：大大改善操作者作業(yè)環(huán)境，減輕了工作強(qiáng)度；提高了作業(yè)質(zhì)量和工作效率；一些危險(xiǎn)場(chǎng)合或重點(diǎn)施工應(yīng)用得到解決；環(huán)保、節(jié)能；提高了機(jī)器的自動(dòng)化程度及智能化水平；提高了設(shè)備的可靠性，降低了維護(hù)成本；故障診斷實(shí)現(xiàn)了智能化等?，F(xiàn)在本文主要討論了智能化技術(shù)的理論原理以及技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并進(jìn)一步探討了它在電氣工程項(xiàng)目自動(dòng)化控制過(guò)程中的應(yīng)用和發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】智能化技術(shù)；電氣工程；應(yīng)用

0.前言

電氣工程自動(dòng)化控制作為電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它的建設(shè)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量在某種程度上起著決定性的作用。為了確保電氣工程的全面健康發(fā)展，提升電氣工程自動(dòng)化控制行業(yè)的整體水平，智能化技術(shù)被引用到了電氣工程自動(dòng)化控制管理中。智能化技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能理論的完美融合，是最近才興起的一個(gè)高新技術(shù)領(lǐng)域。但是從出現(xiàn)到發(fā)展的短短數(shù)年間，智能化技術(shù)就受到了普遍的關(guān)注和廣泛的應(yīng)用，其未來(lái)前景不可限量。

1.人工智能理論

人工智能，它是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支。通過(guò)人工智能本質(zhì)方向的了解，生產(chǎn)出了一個(gè)與人類大腦做出雷同反應(yīng)的智能化機(jī)器，這個(gè)主要包含語(yǔ)言識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器人、專家系統(tǒng)和圖像識(shí)別等?！叭斯ぶ悄堋币辉~是在1956年Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的，人工智能發(fā)展迅速，成為以計(jì)算機(jī)主流，涉及信息論、控制論、自動(dòng)化、生物學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)等多版學(xué)科。對(duì)于其主要的目的就是通過(guò)使用機(jī)器設(shè)備能夠達(dá)到智能效果，依賴機(jī)器來(lái)完成復(fù)雜性的工作。智能化的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)主要就是為了加強(qiáng)整個(gè)勞動(dòng)分配過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)智能化，這樣一來(lái)大大的減少了人為勞動(dòng)過(guò)程，加強(qiáng)了工作效率，譬如：鋁電解生產(chǎn)中的模糊自適應(yīng)控制技術(shù)，就是大量使用了人工智能技術(shù)。在我們國(guó)家主要是通過(guò)廉價(jià)輸出的勞動(dòng)力來(lái)得出的經(jīng)濟(jì)數(shù)值，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到其他較發(fā)達(dá)的國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平。在我們電氣自動(dòng)化控制中加強(qiáng)人工化智能的使用，研制出一個(gè)能類似于人類判斷系統(tǒng)、處理功能的控制系統(tǒng)，加強(qiáng)我們生產(chǎn)的能力，推動(dòng)我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2.人工智能的優(yōu)勢(shì)

針對(duì)不同的人工智能控制，需要使用不同的方法進(jìn)行討論。但是一些人工智能控制器，例如：模糊神經(jīng)、模糊、遺傳算法和神經(jīng)都是一種類非線形的函數(shù)近似器。采取這種的分類有利于對(duì)總體的了解，同時(shí)會(huì)促進(jìn)對(duì)控制策略的綜合性開(kāi)發(fā)。上述的人工智能函數(shù)近似器具有常規(guī)的函數(shù)估計(jì)器所不具備的優(yōu)勢(shì)。首先，在很多情況中，精確的掌握控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)方程是很復(fù)雜的，因此控制器在設(shè)計(jì)實(shí)際控制對(duì)象的模型時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生很多不確定的因素，例如：非線性時(shí)、參數(shù)變化等，這新信息通常無(wú)法掌握。而人工智能控制器在設(shè)計(jì)的時(shí)候可以不需要控制對(duì)象的模型。依據(jù)下降時(shí)間、魯棒性和響應(yīng)時(shí)間的不同，人工智能控制器通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整可以提高自身的性能。例如：在下降時(shí)間方面，模糊邏輯控制器比最優(yōu)秀的PID控制器要快4倍。在上升時(shí)間方面，模糊邏輯控制器比最優(yōu)秀的PID控制器要快2倍。與古典控制器相比，人工智能控制器具有更容易調(diào)節(jié)的特征。即使缺乏專家的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，人工智能控制器也能夠使用響應(yīng)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。還可以通過(guò)相應(yīng)信息、運(yùn)用語(yǔ)言等方式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。人工智能控制器具有很強(qiáng)的一致性，輸入陌生的數(shù)據(jù)就能夠產(chǎn)生很高的估計(jì)，可以忽略驅(qū)動(dòng)器對(duì)它產(chǎn)生的影響。對(duì)于某些控制對(duì)象來(lái)說(shuō)，雖然暫時(shí)沒(méi)有采用人工智能控制器也可以產(chǎn)生良好的效果，但是對(duì)其他的控制對(duì)象來(lái)說(shuō)，不一定會(huì)產(chǎn)生相似的良好效果，因此在設(shè)計(jì)上必須堅(jiān)持具體問(wèn)題具體分析的原則。在反模糊化和模糊化的過(guò)程之中，如果采用規(guī)則庫(kù)、隸屬函數(shù)和適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器，能夠精確的進(jìn)行實(shí)時(shí)確定。在實(shí)現(xiàn)這個(gè)成果的眾多方法之中，只有通過(guò)系統(tǒng)技術(shù)的使用才能得到穩(wěn)定的解，配合簡(jiǎn)單的拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)配置，能夠?qū)崿F(xiàn)迅速的自學(xué)習(xí)和快速收斂。

3.智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

研究結(jié)果表明：智能控制、優(yōu)化設(shè)計(jì)以及故障診斷的合理使用是實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化控制的前提條件。

3.1智能控制

電氣自動(dòng)化的控制工作中加入智能化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)電氣工程控制的無(wú)人操作化、高效化、遠(yuǎn)程化以及自主化，給智能化控制創(chuàng)造了良好的發(fā)展空間，智能化控制在電氣自動(dòng)化技術(shù)中的廣泛應(yīng)用更加驗(yàn)證了智能化技術(shù)的優(yōu)越性，并使智能化技術(shù)在其他領(lǐng)域的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

3.2優(yōu)化設(shè)計(jì)

在電氣工程自動(dòng)化控制過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)涉及到電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)，而設(shè)計(jì)的過(guò)程又相當(dāng)?shù)姆爆?，它不僅要求設(shè)計(jì)人員對(duì)磁力、電氣、電路等學(xué)科的知識(shí)要有足夠的認(rèn)識(shí)并能恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用到設(shè)計(jì)工作中，而且它對(duì)設(shè)計(jì)人員的工作經(jīng)驗(yàn)也有比較高的要求。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式是利用實(shí)驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的手工設(shè)計(jì)來(lái)完成的，因此方案的達(dá)標(biāo)率低，修改的難度較大；而現(xiàn)在的方案設(shè)計(jì)是利用CAD技術(shù)以及計(jì)算機(jī)輔助軟件來(lái)完成的，不僅減少了設(shè)計(jì)所需的時(shí)間，而且設(shè)計(jì)出來(lái)的方案無(wú)論是質(zhì)量還是使用性能都相對(duì)較好。遺傳算法是優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中智能化技術(shù)應(yīng)用的具體形式之一，它具有非常強(qiáng)的實(shí)用性和先進(jìn)性，它的使用在一定程度上對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化。

3.3故障診斷

電氣工程系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，電氣設(shè)備發(fā)生故障的情況不可避免，而在故障發(fā)生前必定會(huì)有一系列與故障本身存在一定聯(lián)系的征兆出現(xiàn)，利用智能化技術(shù)，就可以對(duì)其進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的診斷。由于變壓器在電氣設(shè)備中具有十分重要的作用，因此電氣設(shè)備監(jiān)測(cè)人員對(duì)它的運(yùn)行狀況格外的重視，經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行不定時(shí)的檢測(cè)、維修，不過(guò)這樣做也不能完全避免電氣故障的出現(xiàn)，為了及時(shí)地將故障診斷出來(lái)，把電氣故障造成的損失降到最低，智能化技術(shù)無(wú)疑是最佳的選擇。在運(yùn)用智能化技術(shù)對(duì)變壓器的故障進(jìn)行診斷的過(guò)程中，最主要的診斷方式就是通過(guò)對(duì)變壓器中滲漏油的分解氣體進(jìn)行分析，快速找到變壓器發(fā)生故障的大致范圍，然后再把范圍逐步縮小找出發(fā)生故障的具體位置并對(duì)其進(jìn)行檢修。這樣做不僅加快了對(duì)故障的診斷以及檢修速度，而且它還避免了故障對(duì)電氣設(shè)備造成損害的情況出現(xiàn)，使得電氣設(shè)備的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益在某種程度上得以提升。

4.結(jié)語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步加快了人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，隨著人工智能技術(shù)的不斷應(yīng)用和推廣，其各項(xiàng)施工日益智能化、精準(zhǔn)化?，F(xiàn)如今我國(guó)的機(jī)械企業(yè)在電氣自動(dòng)化發(fā)展方面不太成熟，所以將人工智能技術(shù)引入電氣工程里面會(huì)有很大的積極作用，也會(huì)促使企業(yè)發(fā)展的更快、更好。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]莫家寧.智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探討[J].機(jī)電信息，2013（06）.

[2]李慶娘.基于電力系統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化的智能化應(yīng)用分析[J].信息與電腦（理論版），2013（02）.

[3]馮亮.淺談智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2013（02）.

[4]王明泉.淺談樓宇智能化中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用[J].科技資訊，2012（33）.

[5]張桂青，馮濤，王建華，張杭，耿英三.可重構(gòu)智能化電器硬件設(shè)計(jì)平臺(tái)及其應(yīng)用[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2013（09）.