智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用分析

摘 要：隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。本文基于智能化技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，闡述了智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域中應(yīng)用的意義，通過(guò)對(duì)智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域的應(yīng)用與實(shí)踐進(jìn)行了舉例分析，描述了電氣工程智能自動(dòng)化控制的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：智能化技術(shù)；電氣工程自動(dòng)化控制；應(yīng)用分析

中圖分類號(hào)：TM921.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）18-0212-02

伴隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能化技術(shù)作為一種高新技術(shù)出現(xiàn)在生活中的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，尤其體現(xiàn)在電氣工程領(lǐng)域內(nèi)。自動(dòng)化控制作為電氣工程的重要組成部分，如何改善提高其效率與質(zhì)量顯得尤為重要，而智能化技術(shù)的應(yīng)用便很好的解決了這一問(wèn)題。

1 電氣智能化技術(shù)概述

人工智能的產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代，經(jīng)過(guò)近五十年的不斷研究與發(fā)展，智能化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)控制技術(shù)相比，電氣智能化技術(shù)具有自我完善、靈活性高、效率高、精準(zhǔn)度高、多級(jí)別等優(yōu)勢(shì)，并且隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，將程序語(yǔ)言應(yīng)用到該項(xiàng)技術(shù)，使得智能化技術(shù)發(fā)展更加迅速，并發(fā)揮出巨大的影響。該技術(shù)主要由以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）高效率與高精度。智能化技術(shù)主要由高效率的中央處理器、多個(gè)控制系統(tǒng)及精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)構(gòu)成，在實(shí)際應(yīng)用中大幅提高了控制的效率及準(zhǔn)確度。

（2）具有較強(qiáng)的自我完善能力。與傳統(tǒng)控制相比，智能化技術(shù)可以通過(guò)自我檢查與修復(fù)來(lái)調(diào)控整個(gè)生產(chǎn)的過(guò)程，無(wú)需較多的人工干涉，通過(guò)系統(tǒng)的檢測(cè)與評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。

（3）多級(jí)別控制。對(duì)于智能控制來(lái)說(shuō)，具有較多的級(jí)別便意味著系統(tǒng)具備了多重的處理能力并且分類明確互不干擾，根據(jù)不同的需求完成不同的工作，有效的節(jié)約的資源，避免浪費(fèi)。

（4）靈活性高。智能化的電氣設(shè)備系統(tǒng)每一方面都會(huì)展現(xiàn)的非常的靈活，可以通過(guò)信息進(jìn)行大規(guī)模的傳輸，減輕運(yùn)行中的超負(fù)荷工作，實(shí)行資源優(yōu)化，強(qiáng)化系統(tǒng)管理。

2 智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的重要意義

2.1 優(yōu)化電氣工程自動(dòng)化控制模型

電氣工程的控制主要依賴于建立大量的模型，但因?yàn)槟Ｐ洼^為復(fù)雜，參數(shù)較多，需要大量的計(jì)算，因此在實(shí)際過(guò)程中需要不斷的調(diào)試與修改，根據(jù)得到的反饋進(jìn)行縝密的設(shè)計(jì)，除此之外，在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)因其他因素的干擾產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)及評(píng)估的狀況，這些問(wèn)題會(huì)大幅影響工作的效率，而智能化技術(shù)可以通過(guò)建立簡(jiǎn)單少量的控制模型，并通過(guò)自我的調(diào)節(jié)來(lái)彌補(bǔ)和完善多種情況，減少不必要因素對(duì)控制過(guò)程的影響，進(jìn)而使控制更加準(zhǔn)確高效。

2.2 提高電氣工程自動(dòng)化控制的統(tǒng)一性

在傳統(tǒng)的控制當(dāng)中，根據(jù)不同的控制要求需要設(shè)計(jì)不同的控制模型，為滿足更高的控制要求就必須設(shè)計(jì)大量的控制模型，因此容易產(chǎn)生各類的失控問(wèn)題，使用智能化技術(shù)可以將控制過(guò)程的各類設(shè)備儀表等統(tǒng)一起來(lái)，避免了控制的復(fù)雜程度，避免多樣的控制模型，有效的提高了控制的效率與質(zhì)量，并實(shí)現(xiàn)多需求的控制方案。

2.3 提高電氣工程自動(dòng)化控制的水平

效率與精度是電氣工程自動(dòng)化控制的兩項(xiàng)重要指標(biāo)。智能化技術(shù)的應(yīng)用可以在通過(guò)對(duì)設(shè)備參數(shù)、實(shí)際情況的分析，通過(guò)高速運(yùn)算、精簡(jiǎn)指令控制不斷調(diào)整與修正電氣設(shè)備的控制，減少控制模型建立的時(shí)間，及時(shí)采集控制數(shù)據(jù)，做出反饋調(diào)整，減少錯(cuò)誤產(chǎn)生，提高了電氣工程控制的的效率與精度。

3 智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制的應(yīng)用與分析

智能化技術(shù)在電氣工程中主要有三個(gè)方面的具體應(yīng)用：

（1）智能化能夠解決一些傳統(tǒng)控制不能解決的復(fù)雜問(wèn)題。它能夠借助模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、遺傳算法控制等方式有效的提高運(yùn)行速度。

（2）優(yōu)化電氣工程的整體設(shè)計(jì)。在其原有的基礎(chǔ)上升級(jí)優(yōu)化，提高質(zhì)量。

（3）發(fā)現(xiàn)并處理問(wèn)題。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，傳統(tǒng)的控制器可能無(wú)法發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，即使發(fā)現(xiàn)也無(wú)法自我解決，最后都要依賴于人工修改，而智能化技術(shù)就可以通過(guò)系統(tǒng)自我診斷，即使處理，避免事故發(fā)生。

這個(gè)技術(shù)的運(yùn)用有許多的成功案例，例如，PLC控制在電氣自動(dòng)化控制中比傳統(tǒng)控制器響應(yīng)快速、可靠性強(qiáng)、使用方便，操作簡(jiǎn)單，其運(yùn)行編程較為簡(jiǎn)單，容易理解，可以直觀、形象地對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況做出描述應(yīng)用范圍廣，兼容能力強(qiáng)，通過(guò)與變頻器、觸摸屏等的結(jié)合使用，形成了完整的運(yùn)行系統(tǒng)，極大地提高了電氣自動(dòng)化控制過(guò)程中的實(shí)用性，可大幅度提升生產(chǎn)效率。

在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中往往還會(huì)存在一些模糊控制，這種控制方法具有自適應(yīng)自學(xué)習(xí)的能力，能自動(dòng)地對(duì)自適應(yīng)模糊控制規(guī)則進(jìn)行修改和完善，它能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PID控制，通過(guò)知識(shí)庫(kù)、反模糊化、模糊化及推理機(jī)等部分相互協(xié)調(diào)，自動(dòng)地對(duì)自適應(yīng)模糊控制規(guī)則進(jìn)行修改和完善，提高了控制系統(tǒng)的性能。對(duì)于那些具有非線性、大時(shí)滯、高階次的復(fù)雜系統(tǒng)有著更好的控制性能。

20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來(lái)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制也是智能化控制中的前沿控制方式，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制可以分為監(jiān)視控制、逆控制、神經(jīng)適應(yīng)控制、實(shí)用反向傳播控制和適應(yīng)評(píng)價(jià)控制等。在智能控制系統(tǒng)中，最重要的是和知識(shí)基有關(guān)的推理機(jī)型，以及隨環(huán)境變化的適應(yīng)能力。在電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)建模和辨識(shí)，參數(shù)整定，極點(diǎn)配置，內(nèi)?？刂疲瑑?yōu)化設(shè)計(jì)，預(yù)測(cè)控制，最優(yōu)控制，濾波與預(yù)測(cè)容錯(cuò)控制等。

除此之外，還有SCADA系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)），它綜合利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)測(cè)控點(diǎn)的過(guò)程設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施全面實(shí)時(shí)的監(jiān)控，然后為安全生產(chǎn)、調(diào)度、管理提供完整的數(shù)據(jù)及技術(shù)手段。設(shè)備監(jiān)督系統(tǒng)主要用于對(duì)組態(tài)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備界面進(jìn)行監(jiān)督，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行顯示，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行故障進(jìn)行報(bào)警，對(duì)歷史故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)查詢，對(duì)設(shè)備的啟停進(jìn)行控制，還包括對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置。SCADA系統(tǒng)主要應(yīng)用于測(cè)控點(diǎn)十分分散、分布范圍廣的生產(chǎn)過(guò)程和設(shè)備的監(jiān)控。

在電氣工程當(dāng)中，專家系統(tǒng)也被廣泛的運(yùn)用，通過(guò)將大量的專家知識(shí)和推理方法存儲(chǔ)到知識(shí)庫(kù)當(dāng)中，再由推理機(jī)使用這些知識(shí)去解決實(shí)際情況中遇到的各種模糊性、不確定性、不完全性的問(wèn)題，在原本的基礎(chǔ)上節(jié)省大量的推理時(shí)間及成本，提高工作效率和水平，為電氣工程的生產(chǎn)與發(fā)展提供了便利。在電氣工程化設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于遺傳算法整體搜索策略和優(yōu)化搜索方法在計(jì)算時(shí)不依賴于梯度信息或其它輔助知識(shí)，極大地提高了運(yùn)算速度，從而提高了運(yùn)行速度和計(jì)算的精準(zhǔn)度。

4 電氣工程智能化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與展望

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、信息傳感器技術(shù)、通信和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、電力電子技術(shù)等的發(fā)展及各學(xué)科間的融合，電氣工程自動(dòng)化控制的智能化逐步成為行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。

電氣工程智能化技術(shù)在未來(lái)將面向通用化、專業(yè)化、智能化。為確保電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)有效的工作運(yùn)行，該技術(shù)將逐步向通用化發(fā)展，只有通用數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)接才能使數(shù)據(jù)更高效的傳輸，同時(shí)也能降低時(shí)間，減少支出，提高效率，使電氣工程自動(dòng)化智能控制更好的普及。然而，因?yàn)殡姎怆姎夤こ套詣?dòng)化控制存在一定的局限性，為使得技術(shù)與社會(huì)領(lǐng)域匹配更契合，智能化技術(shù)的設(shè)計(jì)與運(yùn)用需要更加專業(yè)，設(shè)計(jì)與安裝人員也需要更專業(yè)的培養(yǎng)，這樣才能對(duì)各種不確定的問(wèn)題進(jìn)行有效的分類處理，將事故發(fā)生率降到最低，有助于系統(tǒng)高效可靠運(yùn)行。為實(shí)現(xiàn)電氣工程的智能化控制的發(fā)展，如何解決運(yùn)行中的無(wú)法穩(wěn)定的問(wèn)題顯得尤為重要，當(dāng)前已經(jīng)初步通過(guò)智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了無(wú)需人工設(shè)計(jì)模型實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制，想要更好的應(yīng)用智能化技術(shù)，還需要智能化不斷發(fā)展，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少偏差，簡(jiǎn)化控制模型，提高控制的準(zhǔn)確率。

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的運(yùn)用越來(lái)越廣泛，其作用越來(lái)越重要，優(yōu)化了電氣工程自動(dòng)化控制模型，提高了電氣工程自動(dòng)化控制的統(tǒng)一性，提高了電氣工程自動(dòng)化控制水平。在未來(lái)，智能化技術(shù)的應(yīng)用在行業(yè)內(nèi)有著廣闊的前景，實(shí)現(xiàn)通用化、專業(yè)化、智能化更是重要的發(fā)展趨勢(shì)。為進(jìn)一步的加強(qiáng)智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的運(yùn)用，還應(yīng)繼續(xù)不斷的學(xué)習(xí)與研究，更好的為我國(guó)經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)，滿足社會(huì)的發(fā)展需求。

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收稿日期：2018-5-17

作者簡(jiǎn)介：黃承波（1983-），男，壯族，工程師，本科，主要從事電力設(shè)計(jì)工作。