電氣工程自動化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用淺析

楊栩浩

摘 要：近些年，自動化技術(shù)正在融入各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)，因此體現(xiàn)了智能化的趨勢。自動化控制運(yùn)用于新時(shí)期的電氣工程，此項(xiàng)舉措有助于優(yōu)化電氣工程，針對工程運(yùn)行的實(shí)效性也進(jìn)行了全面提升。由此可見，電氣工程不能缺少智能化技術(shù)作為保障，通過運(yùn)用自動化控制的手段與措施來保證順利運(yùn)行。因此針對新時(shí)期的電氣工程而言，有必要運(yùn)用智能化以及自動化的工程控制模式，提升電氣工程的綜合效益。

關(guān)鍵詞：電氣工程 自動化控制 智能化技術(shù)

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）09（b）-0040-02

面對信息化的新形勢，智能化技術(shù)與電氣工程實(shí)現(xiàn)了全方位的融合。相比傳統(tǒng)模式，建立智能化前提下的自動化控制具備獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢。這是由于，自動化控制在本質(zhì)上符合了新時(shí)期電氣工程的宗旨與目標(biāo)，同時(shí)也消除了過高的電氣運(yùn)行成本。隨著技術(shù)進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，現(xiàn)階段的智能化技術(shù)正在迅速獲得改進(jìn)，針對不同類型的電氣工程運(yùn)用多樣化的智能技術(shù)[1]。因此，自動化控制與電氣工程的相互結(jié)合有利于突顯技術(shù)優(yōu)勢，運(yùn)用智能化的手段來處理電氣運(yùn)行涉及到的各項(xiàng)技術(shù)難題。

1 智能化技術(shù)的基本特征

首先，是無人操控。在各種狀況下，智能化技術(shù)都能用來完成自動化的電氣操控，因此不必借助人力來實(shí)現(xiàn)上述的操控過程。具體在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制時(shí)，針對響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間以及系統(tǒng)魯棒性都能予以實(shí)時(shí)性的控制。在上述要素相互結(jié)合的前提下，就能減少整個(gè)控制過程消耗的總成本，同時(shí)也體現(xiàn)了電氣自動調(diào)節(jié)的優(yōu)勢所在。由此可見，建立在智能化前提下的電氣運(yùn)行模式具有無人控制的基本特征，因此符合了自動化控制的宗旨與目標(biāo)[2]。

其次，是控制器的智能化。智能化的電氣控制器運(yùn)用了自動化的運(yùn)行模式，因此省略了控制模型。智能化控制器具有特定的緊密系數(shù)，針對復(fù)雜度較高的動態(tài)方程都可以實(shí)現(xiàn)全過程的智能控制。在傳統(tǒng)模式下，如果涉及到相對復(fù)雜的被控對象，那么與之相應(yīng)的模型設(shè)計(jì)也會表現(xiàn)為較大難度。智能化技術(shù)刪除了上述的復(fù)雜部分，針對各種類型的對象都能實(shí)現(xiàn)精確的評估與預(yù)測。

最后，是一致性的數(shù)據(jù)處理。面對多種多樣的待處理數(shù)據(jù)，智能化技術(shù)都可以保持較強(qiáng)的一致性。從信息輸入的角度來講，智能化控制器有助于獲得精確度更高的估測結(jié)論，因此體現(xiàn)了更強(qiáng)的控制性。在各個(gè)時(shí)間段，電氣工程的控制對象都處在不停變動的狀態(tài)下，這種變動狀態(tài)體現(xiàn)了較高的控制難度。對于電氣控制器如果實(shí)現(xiàn)了全面智能化，那么就能用來處理實(shí)時(shí)性的信息，在此前提下體現(xiàn)了優(yōu)良的處理效益。在未來的智能化操作實(shí)踐中，針對智能控制器仍有待加以改進(jìn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各類控制對象的全面覆蓋。

2 具體技術(shù)運(yùn)用

目前的狀態(tài)下，智能化技術(shù)已經(jīng)開始運(yùn)用于電氣工程。通過開展自動化控制來監(jiān)控各個(gè)時(shí)間段的電氣運(yùn)行，從而體現(xiàn)了優(yōu)良的綜合效益，針對電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)了自我調(diào)節(jié)。具體而言，智能化技術(shù)與電氣工程的相互融合體現(xiàn)在如下要素。

2.1 運(yùn)用模糊控制器

相比于PID的傳統(tǒng)控制器，模糊邏輯控制具有更高層次的綜合效益。由此可見，模糊邏輯控制更適合運(yùn)用于電氣工程，對于動態(tài)式的數(shù)字傳動系統(tǒng)進(jìn)行了全面優(yōu)化。目前的狀態(tài)下，模糊邏輯控制包含了S型以及M型的兩類模式。在這其中，M型控制器適合用來調(diào)控速度，借助規(guī)則庫來發(fā)揮控制效能。在自動化控制的模式下，針對S型控制器還需要設(shè)計(jì)與之相應(yīng)的模糊規(guī)則。因此，控制器應(yīng)當(dāng)包含知識庫、推理機(jī)及其他部分，而推理機(jī)構(gòu)成了其中的核心與關(guān)鍵[3]。

具體來講，推理機(jī)針對特定的行為可以實(shí)現(xiàn)全過程的推理，模仿人類來完成上述的推理流程。知識庫本身包括語言控制與數(shù)據(jù)庫，對此應(yīng)當(dāng)予以全面開發(fā)。在完成建模的前提下，模糊控制器就能與推理機(jī)實(shí)現(xiàn)密切配合，共同操控特定的行為。此外，針對模糊化可以選擇特定的函數(shù)形式予以表述，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)模糊化或者量化的測量。同時(shí)，反模糊化與模糊化應(yīng)當(dāng)是對立的，如果要實(shí)現(xiàn)量化處理那么有必要借助中間平均技術(shù)。

2.2 優(yōu)化故障診斷

受到智能化與信息化帶來的影響，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用于各項(xiàng)電氣設(shè)備，在此前提下優(yōu)化了故障診斷的流程。與傳統(tǒng)故障診斷相比，建立于CAD前提下的故障診斷具備全新的特征。具體來講，針對電氣系統(tǒng)開展的故障診斷結(jié)合了新型的智能化技術(shù)，同時(shí)也涉及到電磁場、電路與電機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)。由此可見，智能化的故障診斷尤其適合運(yùn)用于復(fù)雜度較高的電氣工程，針對運(yùn)行實(shí)效進(jìn)行了全方位的提高，減少了電氣開發(fā)消耗的總成本。

從現(xiàn)狀來看，電氣工程運(yùn)用的專家系統(tǒng)仍處在起步中，然而與之相應(yīng)的智能化以及自動化控制都在迅速獲得改進(jìn)。例如：永磁同步運(yùn)用于智能化控制有助于保證精確性，而遺傳算法具有更高的精度，因此體現(xiàn)了很明顯的算法優(yōu)勢。針對各種類型的故障而言，運(yùn)用遺傳算法及其他相關(guān)算法就能迅速加以判斷。在模糊邏輯控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的配合下，對于運(yùn)行中的變壓器、發(fā)電機(jī)以及電動機(jī)都能實(shí)現(xiàn)有效診斷。

2.3 構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

近些年，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更多運(yùn)用于自動化控制，對于現(xiàn)階段的電氣工程體現(xiàn)了重要價(jià)值。具體來講，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包含了各不相同的子系統(tǒng)，針對定子電流能夠予以精確判斷，同時(shí)也能用來辨別動態(tài)性的電氣參數(shù)。此外，機(jī)電系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的相互結(jié)合有利于判斷轉(zhuǎn)子速度。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包含了較多的層次，因此具有前饋性的特征。在各種類型的算法中，反向?qū)W習(xí)算法應(yīng)當(dāng)屬于核心性的算法，此類算法更多用來監(jiān)測交流電機(jī)與驅(qū)動系統(tǒng)。如果選擇反向?qū)W習(xí)算法來控制負(fù)載轉(zhuǎn)矩，那么可以縮短定位時(shí)間，因此整體上優(yōu)于梯形控制算法。

除了上述算法之外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還涉及到智能性的函數(shù)估計(jì)器。相比而言，函數(shù)估計(jì)器具備很好的一致性與抗噪音性，具體在運(yùn)算時(shí)不必借助控制模型，因此通常運(yùn)用于處理信號或者識別模式。針對電氣傳動而言，函數(shù)估計(jì)器具有十分顯著的控制效果。在并行結(jié)構(gòu)的輔助下，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就能實(shí)現(xiàn)反向誤差的傳播，進(jìn)而解決了隱藏節(jié)點(diǎn)、層數(shù)與激勵(lì)函數(shù)等難題。此外，如果有必要調(diào)整網(wǎng)絡(luò)權(quán)重，那么還可以借助反饋的節(jié)點(diǎn)誤差來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的調(diào)整。

2.4 智能化的PLC控制

在整個(gè)電力生產(chǎn)中，PLC都構(gòu)成了不可或缺的關(guān)鍵部分，同時(shí)也屬于輔助系統(tǒng)。隨著技術(shù)更新，很多企業(yè)都在更新機(jī)電控制器，在此基礎(chǔ)上適用PLC的電氣調(diào)控模式。針對特定的工藝流程而言，PLC有利于實(shí)現(xiàn)全方位的輔助控制，這是由于PLC配備了人機(jī)接口。I/O的遠(yuǎn)程站可以借助顯示屏來呈現(xiàn)特定的控制結(jié)果，因此從源頭上保證了電氣運(yùn)行的平穩(wěn)性與實(shí)效性。從供電系統(tǒng)的整體角度來講，PLC運(yùn)用于整個(gè)電氣控制流程也有助于保證可靠性，避免突然出現(xiàn)的電氣事故。

3 結(jié)語

經(jīng)過全面分析可知，智能化技術(shù)適合運(yùn)用于電氣工程，對于電氣運(yùn)行涉及到的勞動量及其他成本進(jìn)行了相應(yīng)降低。面對市場化的趨勢，各個(gè)行業(yè)都面臨激烈的行業(yè)競爭，因此唯有致力于減少成本并且提升生產(chǎn)效益，企業(yè)才能擁有更顯著的市場優(yōu)勢。截至目前，與電氣工程有關(guān)的智能化技術(shù)正在逐步改進(jìn)，借助自動化控制來監(jiān)控電氣運(yùn)行，及時(shí)判斷且消除故障隱患。未來在實(shí)踐中，企業(yè)還需不斷摸索，密切結(jié)合智能化的基本技術(shù)原理以及電氣工程實(shí)踐，在此基礎(chǔ)上保證自動化控制的實(shí)效性。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉次福.初探智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用[J].通訊世界，2013（11）：118-119.

[2] 張永，崔明洋，李昕.智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用分析[J].科技傳播，2016（2）：56-57.

[3] 何喆.智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用[J]. 山東工業(yè)技術(shù)，2015（10）：167.endprint