現(xiàn)代控制技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用研究

【摘要】隨著電氣工程科技水平的不斷提高，對于電氣工程系統(tǒng)的控制技術(shù)也提出了較高的要求。本文針對電氣工程系統(tǒng)現(xiàn)代化控制技術(shù)，首先分析了電氣系統(tǒng)對于控制技術(shù)的要求，進而分析了在電氣工程系統(tǒng)中應(yīng)用現(xiàn)代控制技術(shù)的實施策略，并對控制技術(shù)的發(fā)展趨勢進行了分析探究，可以為相關(guān)技術(shù)人員熟悉了解現(xiàn)代控制技術(shù)提供合理的參考。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代；控制技術(shù)；電氣工程

引言

隨著科技的不斷進步以及計算機應(yīng)用水平的不斷提高，各種先進的控制技術(shù)逐步應(yīng)用到電氣系統(tǒng)工程之中，特別是隨著電氣工程系統(tǒng)的日益復(fù)雜化與技術(shù)集成化，對于控制技術(shù)的要求也不斷提高，這也為現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展也提供了良好的平臺。在這種形勢下，更應(yīng)該積極推進各種現(xiàn)代化控制技術(shù)的推廣應(yīng)用，確保電氣工程系統(tǒng)能夠處于安全、穩(wěn)定的運行狀態(tài)下，提高電氣工程系統(tǒng)的綜合管理水平。

1、電氣工程系統(tǒng)對于現(xiàn)代控制技術(shù)的基本要求

隨著電氣工程系統(tǒng)科技水平的不斷提高，尤其是各種智能化電氣設(shè)備的廣泛應(yīng)用，更是對控制技術(shù)提出了較高的要求，現(xiàn)代化的控制技術(shù)應(yīng)當(dāng)滿足電氣工程系統(tǒng)的如下要求：

（1）能夠快捷高效的對電氣系統(tǒng)設(shè)備完成控制?，F(xiàn)代化的控制技術(shù)以數(shù)字信息作為載體對電氣工程系統(tǒng)設(shè)備發(fā)布操作指令，必須確保對于不同設(shè)備不同指令的精準(zhǔn)，各種失誤操作指令的發(fā)布概率必須極低。此外，現(xiàn)代化的控制技術(shù)還應(yīng)當(dāng)具有較好的信息數(shù)據(jù)交互功能，能夠及時的向控制中心進行數(shù)據(jù)信息的反饋，進而確?？刂频臏?zhǔn)確性。

（2）可以實現(xiàn)對電氣工程系統(tǒng)設(shè)備的全面監(jiān)控。由于很多電氣工程系統(tǒng)設(shè)備都是全天候運行，因此電氣控制系統(tǒng)同樣必須能夠?qū)崿F(xiàn)24h的全面監(jiān)控，并可以準(zhǔn)確的完成電氣工程系統(tǒng)設(shè)備故障地點的診斷。此外，現(xiàn)代化的控制技術(shù)還應(yīng)該依靠信息采集、信息處理以及指令反饋流程，形成全面的監(jiān)控管理，確保電氣工程系統(tǒng)能實時處于控制之下。

（3）具有較高的安全性。電氣工程系統(tǒng)由于容易受到外部環(huán)境、系統(tǒng)設(shè)備故障以及管理人員操作失誤的影響，很有可能造成電氣工程系統(tǒng)故障，甚至出現(xiàn)系統(tǒng)運行安全事故。因此控制系統(tǒng)應(yīng)該具有較好的安全性，重點可以對電氣工程系統(tǒng)的運行異常情況進行及時準(zhǔn)確的動作處理，避免由于控制操作造成安全事故問題的發(fā)生。

2、電氣工程中現(xiàn)代化的控制技術(shù)應(yīng)用措施分析

（1）建立完善的電氣工程系統(tǒng)控制構(gòu)架。在電氣工程控制系統(tǒng)構(gòu)建之前，首先必須明確需要控制系統(tǒng)處理電氣工程的哪些問題，要求控制系統(tǒng)需要具備何種功能，同時控制系統(tǒng)需要具備哪些管理層次。一般在電氣工程控制系統(tǒng)中，需要設(shè)置數(shù)據(jù)管理模塊、運行監(jiān)控模塊、電氣工程管理模塊、電氣工程設(shè)施養(yǎng)護模塊、工作人員維護操作模塊等幾項子系統(tǒng)組成。

（2）合理的選用電氣工程控制系統(tǒng)設(shè)備。控制系統(tǒng)設(shè)備是整個現(xiàn)代控制技術(shù)實現(xiàn)的重要基礎(chǔ)保障，這也是控制系統(tǒng)效率與安全性的基礎(chǔ)。現(xiàn)階段在電氣工程控制系統(tǒng)中主要分為作業(yè)類、信息收集傳遞類以及控制處理類等三類設(shè)備。其中作業(yè)設(shè)備主要是進行各種電氣工程操作的動作，主要是控制電氣開關(guān)、換閘以及變壓穩(wěn)壓等電氣工程設(shè)備。信息收集類設(shè)備主要是只對電氣工程系統(tǒng)運行過程進行監(jiān)控的設(shè)備，主要包括電子信號轉(zhuǎn)換器、系統(tǒng)運行監(jiān)控以及網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)施等一系列的設(shè)備，控制類的設(shè)備則主要包括處理器與控制終端等，在設(shè)備的選擇上應(yīng)該盡可能的選擇各種智能化與高效化的控制設(shè)備。

（3）電氣工程控制系統(tǒng)的環(huán)境管理。對電氣工程系統(tǒng)設(shè)備的運行環(huán)境進行監(jiān)控，也是現(xiàn)代控制技術(shù)管理的重要內(nèi)容。對電氣工程系統(tǒng)設(shè)施進行監(jiān)控的主要目的是為了準(zhǔn)確的掌握電氣工程系統(tǒng)設(shè)備運行的電壓穩(wěn)定性、電流、溫度以及濕度等外部環(huán)境狀況，同時如果電氣工程系統(tǒng)運行環(huán)境不適宜時，啟動空調(diào)、除濕、穩(wěn)壓等設(shè)備，確保電氣工程系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定。

3、現(xiàn)代控制技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢

（1）智能化控制技術(shù)。電氣系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)步入到了電氣工程自動化的階段，實現(xiàn)電氣工程自動化的關(guān)鍵要素就是要實現(xiàn)對電氣工程系統(tǒng)的智能化控制，因此在目前現(xiàn)代控制技術(shù)中最主要的內(nèi)容就是對電氣工程系統(tǒng)的智能化控制。智能化的控制系統(tǒng)主要是通過采用智能化控制技術(shù)來實現(xiàn)電氣工程系統(tǒng)控制的高效、自主、遠(yuǎn)程操作。電氣工程系統(tǒng)智能化在電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)十分的廣泛，例如當(dāng)前電氣系統(tǒng)中有關(guān)于系統(tǒng)開關(guān)量以及模擬量等各項數(shù)據(jù)的動態(tài)實時采集以及反饋處理，都是通過智能化進行控制。此外，在電氣系統(tǒng)工程中對于電氣工程系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測、對于故障的分析診斷以及緊急處理方面，都已經(jīng)廣泛的應(yīng)用了智能化的控制技術(shù)。

（2）電氣系統(tǒng)模糊控制技術(shù)。電氣系統(tǒng)模糊控制技術(shù)主要是采用現(xiàn)代控制理論作為基礎(chǔ)，通過結(jié)合自適應(yīng)控制技術(shù)、人工智能技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)控制。在電氣工程系統(tǒng)控制中采用模糊控制技術(shù)，主要是針對無法準(zhǔn)確的確定數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜控制系統(tǒng)，通過在控制規(guī)則上設(shè)置具有一定模糊條件，來彌補電氣工程控制系統(tǒng)中的一些非線性以及不確定因素的運行控制手段。模糊控制技術(shù)是一種以模糊數(shù)學(xué)、模糊語言以及模糊規(guī)則形成理論基礎(chǔ)的自動控制系統(tǒng)，通過采用計算機控制技術(shù)形成控制與反饋的具有閉環(huán)結(jié)構(gòu)特點的現(xiàn)代數(shù)字控制系統(tǒng)，對于不確定系統(tǒng)的控制非常實用。

（3）非線性控制技術(shù)。當(dāng)前在電氣工程系統(tǒng)控制中，線性控制理論技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是由于線形控制技術(shù)主要是基于電氣工程設(shè)備運行中局部的穩(wěn)定性來進行數(shù)學(xué)模型的簡化設(shè)計，在線性控制理論中并未充分的考慮到電氣工程設(shè)備的非線性因素，因此在電氣工程系統(tǒng)中引入非線性分析與控制方法則可以有效的解決這些問題。非線性控制系統(tǒng)的控制方式主要有兩種，一種是將非線性系統(tǒng)的某一鄰域做反饋線性化的處理，同時利用微分幾何理論等現(xiàn)代控制理論進行反饋顯性化。另一種則是直接的將變結(jié)構(gòu)方法、魯棒控制或者是智能控制等非線性控制理論進行實際的工程應(yīng)用。

結(jié)語

電氣工程的不斷發(fā)展，尤其是電氣自動化水平的不斷提高，對于電氣工程系統(tǒng)的控制技術(shù)要求也不斷提高。在電氣工程系統(tǒng)中應(yīng)用現(xiàn)代控制理論與技術(shù)，已經(jīng)成為電氣系統(tǒng)發(fā)展的基本要求。因此，電氣工程技術(shù)人員應(yīng)該明確電氣控制現(xiàn)代化的重要意義，并積極采用各種現(xiàn)代控制技術(shù)，實現(xiàn)電氣工程系統(tǒng)的自動化與智能化運行，確保電氣工程系統(tǒng)穩(wěn)定運行與功能的有效發(fā)揮。

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作者簡介

梁雨桐（1985-），女（漢），遼寧省阜新市人，工程師，學(xué)士，主要從事科技工作。