智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用價值

盧靜

摘 要：以智能化技術(shù)應(yīng)用的基本特性為切入點，分析了智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用價值，主要包括PLC技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、故障診斷優(yōu)化設(shè)計技術(shù)和模糊邏輯控制技術(shù)等，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能化技術(shù)；電氣工程；智能控制器；PLC

中圖分類號：TM921.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.154

智能化技術(shù)是現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的重要分支之一，其以人類智能為理論基礎(chǔ)，實施進(jìn)一步的延伸和模擬，旨在為人類生活提供更多的便利。智能化技術(shù)在電氣工程自動化當(dāng)中具有很高的實際應(yīng)用價值，比如在圖像識別、語言處理和專家分析系統(tǒng)等方面，現(xiàn)已逐漸形成一門現(xiàn)代化的學(xué)科。

1 智能化技術(shù)應(yīng)用的基本特性

現(xiàn)階段，電氣工程自動化已逐漸步入智能化的嶄新階段，智能控制器的實現(xiàn)是其主要標(biāo)志之一。與傳統(tǒng)控制器相比，電氣工程智能控制器的基本特性有以下3點。

1.1 數(shù)據(jù)處理的一致性

在所輸入的數(shù)據(jù)不常見的情況下，智能控制器仍可快速、準(zhǔn)確地評估，但因不同的控制對象本身的控制效果存在較大的差異，所以，即使應(yīng)用了智能化技術(shù)，實現(xiàn)全面控制的難度也比較大。

1.2 可省去構(gòu)建控制模型環(huán)節(jié)

與傳統(tǒng)控制器相比，智能化控制器不需要構(gòu)建控制模型，切實提高了控制器的緊密系數(shù)，即使在控制過程中遇到復(fù)雜的動態(tài)方程控制對象，仍可通過智能化技術(shù)實現(xiàn)有效、嚴(yán)密的控制，不會出現(xiàn)難以評估和預(yù)測被控制對象模型設(shè)計等問題。

1.3 可實現(xiàn)無人操控

無人操控是智能化技術(shù)在電氣工程自動化應(yīng)用中的核心價值，智能控制器進(jìn)行無人操控時，其對電氣系統(tǒng)的控制是處于動態(tài)可調(diào)節(jié)的狀態(tài)之中的，可根據(jù)電氣系統(tǒng)的響應(yīng)時間、魯棒性等方面的變化而進(jìn)行實時調(diào)節(jié)，為智能化技術(shù)的實現(xiàn)提供了可靠保障，這是我國電氣工程自動化領(lǐng)域的一大突破。

2 智能化技術(shù)的應(yīng)用價值

2.1 PLC技術(shù)

雖然PLC技術(shù)只是智能化技術(shù)中的輔助性技術(shù)形式，但其已經(jīng)逐漸取代了電力企業(yè)在生產(chǎn)過程中用到的各類繼電控制器，可更好地滿足不斷增長的電力生產(chǎn)要求。PLC技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用價值主要體現(xiàn)在協(xié)調(diào)電力生產(chǎn)與工藝流程控制方面。比如，電力工程中的輸煤控制系統(tǒng)主要是由儲煤、上煤和配煤三個子系統(tǒng)組成的，人機(jī)接口與PLC是集控室主站層的核心組成部分，雖然集控室基本實現(xiàn)了自動化控制，但仍需要采用手動控制的方式加以輔助。遠(yuǎn)程監(jiān)控主要依靠遠(yuǎn)程I/O站與現(xiàn)場傳感器共同完成，從而提高生產(chǎn)效率?；赑LC技術(shù)的軟繼電器取代了傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中的實物元件，更好地實現(xiàn)了供電系統(tǒng)的自動化切換，確保了電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)

與傳統(tǒng)的梯形控制法相比，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)中的反向轉(zhuǎn)波算法的性能更強(qiáng)大，其應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在3方面：①縮短定位所需的時間；②實現(xiàn)對非初始速度的有效控制；③實現(xiàn)對負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化的有效控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)是多層次的，具備實施反向算法的條件。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括2個子系統(tǒng)，其中，一個以電力系統(tǒng)中的具體參數(shù)為依據(jù)，判斷并控制轉(zhuǎn)子速度；另一個以電氣動態(tài)參數(shù)為依據(jù)，判斷并控制定子電流。

現(xiàn)階段，智能化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在電氣工程中的信號處理和模式識別兩方面得到了良好的應(yīng)用，加之具備非線性一致的函數(shù)估計器，因此，其在電氣工程傳動自動化中的應(yīng)用價值更為理想，應(yīng)用效果良好?？偠灾?，智能化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的一致性非常強(qiáng)，無需建立受控制對象的數(shù)學(xué)模型。此外，其可抗拒較高分貝的內(nèi)部、外部噪聲。

2.3 故障診斷優(yōu)化設(shè)計技術(shù)

電氣工程中的電氣設(shè)備設(shè)計具有高度的復(fù)雜性，涉及電機(jī)、電路和電磁場等方面的專業(yè)內(nèi)容。以往，常用的設(shè)計方法為人工設(shè)計，局限性較大、準(zhǔn)確性較低，無法實現(xiàn)設(shè)計方案的最優(yōu)化。隨著現(xiàn)代智能化技術(shù)的發(fā)展，電氣工程電氣設(shè)備設(shè)計中，CAD設(shè)計逐漸取代了傳統(tǒng)的人工設(shè)計，這樣不僅可縮短設(shè)計開發(fā)所需的時間，還可提高電氣設(shè)備設(shè)計的質(zhì)量和效率。

基于進(jìn)一步優(yōu)化電氣設(shè)計的重要目的，需要加大專家系統(tǒng)的應(yīng)用力度。此外，基于智能化技術(shù)的遺傳算法（Genetic Algorithm）的精確度和計算效率較高，其可在電氣工程自動化中被充分應(yīng)用。比如，鑒于電氣工程中的故障征兆帶有突出的非線性和不確定的雙重特點，關(guān)系呈現(xiàn)出錯綜復(fù)雜的局面，因此，采用智能化技術(shù)的遺傳算法可有效解決該問題。

2.4 模糊邏輯控制技術(shù)

在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中，存在大量用以代替PID控制器的模糊控制器，同時，其負(fù)責(zé)執(zhí)行其余的工作指令。在數(shù)字動態(tài)傳動系統(tǒng)中，模糊控制器是最常見的，模糊邏輯控制主要有S型和M型兩種，兩者均可用于控制調(diào)速。S型和M型模糊控制器均帶有模糊規(guī)則集，S型的規(guī)則X為G，Y為H，G、H均可視為模糊集，且W=f（X，Y）；M型主要涵蓋模糊化、反模糊化和知識庫等形式，可更加精確地完成變量的測量和計算工作，隸屬函數(shù)形式漸趨多樣化，其開發(fā)的主要方式是將專家知識置于應(yīng)用目標(biāo)上，重構(gòu)智能化操作器的控制行為，以提高電氣工程的自動化控制水平。

3 結(jié)束語

總而言之，在電氣工程自動化中應(yīng)用智能化技術(shù)是時代發(fā)展和社會進(jìn)步的必然要求，有助于提升電氣設(shè)備的自動化控制水平，實現(xiàn)電氣工程自動化控制的無人化、遠(yuǎn)程化和智能化等重要目標(biāo)，進(jìn)而確保電氣工程的安全、高效運行，提高電氣企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]劉建廷.淺析智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?014（12）：188.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： Intelligent of the basic characteristics of applied technology as breakthrough point， analyzes the application of intelligent technology in electrical engineering and automation， mainly consists of PLC technology and neural network control technology， fault diagnosis optimization design technology and fuzzy logic control technology and so on， for reference.

Key words： intelligent technology； electrical engineering； intelligent controller； PLC