初探智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用

張搏

摘? ?要：信息化時代背景下的傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)和制造模式已迎來新一輪變革，智能化的技術(shù)裝備可大范圍的取代人工作業(yè)形式，通過更加高效、安全、低成本的自動化控制過程，實現(xiàn)無人化工廠等現(xiàn)代智能制造應(yīng)用場景。智能化技術(shù)與電氣工程自動化的融合應(yīng)用進一步加強了后者的適應(yīng)性并拓寬了相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用范圍。本文以智能化技術(shù)的應(yīng)用對策與路徑為主要研究對象，重點關(guān)注其在電氣工程自動化領(lǐng)域中的作用效果，探討提升控制過程自動化和智能化的實際應(yīng)用模式，希望有助于智能工業(yè)及自動化電氣控制技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能化技術(shù)? 電氣工程? 自動化控制? 應(yīng)用對策

改革開放以來，歷經(jīng)了多個階段的嘗試與探索，科研工作者始終在圍繞如何提升工業(yè)生產(chǎn)制造模式的先進性和創(chuàng)造性而努力。伴隨著計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展與普及應(yīng)用，各行業(yè)和領(lǐng)域中都已陸續(xù)實現(xiàn)了智能化控制和管理的新型模式，為生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變和制造過程的升級提供了強有力的技術(shù)支持。電氣工程自動化控制體系所涉及到的技術(shù)和設(shè)備種類繁多，根據(jù)實際生產(chǎn)要求進行有針對性的優(yōu)化和改善是技術(shù)應(yīng)用前期的必經(jīng)步驟。從智能控制的角度入手，探索先進的智能化技術(shù)及其裝備在現(xiàn)代工業(yè)，特別是電氣工程自動化控制過程中的應(yīng)用模式和成熟應(yīng)用方案將具有極高的現(xiàn)實意義。

1? 智能化技術(shù)的本質(zhì)與優(yōu)勢

1.1 提供了豐富的控制調(diào)整方式

應(yīng)用于實際工業(yè)生產(chǎn)和制造環(huán)節(jié)中的智能控制技術(shù)需要有較強的穩(wěn)定性，并能夠充分適應(yīng)差異化的現(xiàn)場應(yīng)用環(huán)境。智能化技術(shù)應(yīng)具有優(yōu)秀的魯棒性，可以通過自身性能的不斷提升良好的適配各種機械設(shè)備，同步完成生產(chǎn)模式的創(chuàng)新與優(yōu)化。聯(lián)動電氣工程自動化裝置可大幅提升傳統(tǒng)操作流程下的控制效率。由于智能技術(shù)是信息化時代的產(chǎn)物，其在數(shù)據(jù)傳輸和遠程控制等方面也有著先天的優(yōu)勢，這使得其非常適用于各類電氣工程項目中。在控制方式的選擇和調(diào)整方面，智能化技術(shù)可根據(jù)項目的實際需要或生產(chǎn)節(jié)拍而自適應(yīng)調(diào)節(jié)。通過相關(guān)參數(shù)的設(shè)置和調(diào)整，即使是非專業(yè)技術(shù)人員也可輕松掌握電氣工程自動化控制的核心內(nèi)容并通過遠程調(diào)度或指揮實現(xiàn)高效的統(tǒng)一化管理，從而大幅節(jié)省了自動化控制過程中的人力成本和資源消耗。

1.2 不依賴既有的控制模型

智能化控制模式所采用的各種智能技術(shù)能夠自適應(yīng)的對實際應(yīng)用環(huán)境進行本地化的技術(shù)轉(zhuǎn)移，通過特定的控制器實現(xiàn)對電氣工程系統(tǒng)中各設(shè)備的統(tǒng)一管理。在具體的操作流程中，在遇到較為復(fù)雜的動態(tài)模型時，智能化技術(shù)可自動根據(jù)需要控制對象的具體情況假設(shè)出可能發(fā)生的控制事件，并分別模擬出相應(yīng)的應(yīng)對措施和參數(shù)設(shè)定模式，從而有效地應(yīng)對各類參數(shù)變化給控制過程帶來的直接影響。從這一角度來說，智能化技術(shù)已能夠有效掌控各種可能發(fā)生的變化并對已經(jīng)存在的既有模型進行精確化地表達。同時，還能夠?qū)︻A(yù)期的效果進行全面的預(yù)測，使自動控制的效果得到充分保障。另外，智能化控制器可從源頭對設(shè)計對象的模型進行現(xiàn)場模擬，根據(jù)操作方式和參數(shù)的選擇盡量避免各類不可控因素，大大提升整個控制過程的可靠性和準(zhǔn)確性。

1.3 具備協(xié)調(diào)統(tǒng)一的一致性

在現(xiàn)階段電氣工程領(lǐng)域中，實際應(yīng)用的自動化控制體系中擁有智能化管理模式的控制器在很多方面都具有廣闊的應(yīng)用前景，這都得益于其在數(shù)據(jù)問題的處理方式和反饋速度上的獨特屬性。智能化控制器對于不同的問題可根據(jù)輸入數(shù)據(jù)之間存在的差異，通過特定算法來對控制器進行合理評估，并聯(lián)動相關(guān)的自動化控制裝備以前期預(yù)估模型等方式對控制過程中的具體要求和差異化的功能一一落實，從而來確?？刂菩Чw現(xiàn)出的差異化。作為影響控制對象具體操作流程和步驟變化的因素，由智能技術(shù)引發(fā)的連帶效應(yīng)可能會對部分同一環(huán)境下的其他目標(biāo)產(chǎn)生干擾。為此，控制方式必須要根據(jù)實際的項目需求保證高度統(tǒng)一，進而才能利用智能控制器進行不同模式的匹配應(yīng)用。為了有效保證智能控制器的實際控制效果，應(yīng)在控制對象的層面盡量實現(xiàn)豐富化和數(shù)據(jù)的系統(tǒng)化。通過控制器和控制方式的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，讓設(shè)計原則能夠有效落實與貫徹。對于不同的控制對象也可根據(jù)具體的審查標(biāo)準(zhǔn)和控制要求，利用智能化的控制思想配合統(tǒng)一管理邏輯下的控制技術(shù)，對工程中的各個節(jié)點和關(guān)鍵階段進行排查，保證智能技術(shù)能夠在安全穩(wěn)定的環(huán)境中得以應(yīng)用，同時也讓智能化控制器的潛能得到充分發(fā)揮。

2? 電氣自動化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用方式

2.1 模糊邏輯控制

在電氣自動化控制系統(tǒng)中，利用模糊控制器替代傳統(tǒng)的PID控制器可充分借助智能化技術(shù)的強大智能運算能力對系統(tǒng)進行自適應(yīng)的匹配。現(xiàn)有的邏輯控制器通常為m型和s型兩種，而調(diào)速控制常用的是前者。不管任何一類控制器都有與之匹配的規(guī)則數(shù)據(jù)庫，其中儲存的控制邏輯即為整個自動化控制過程的核心原則。如果在工程應(yīng)用中因為邏輯不明確而出現(xiàn)模糊控制，則利用智能化技術(shù)可以讓控制器進行如同人類一般的自我思考，準(zhǔn)確判斷出應(yīng)該以何種邏輯進行判斷或下一步的操作順序。這一過程中，既有的邏輯數(shù)據(jù)庫和語言管控數(shù)據(jù)庫能夠為智能化技術(shù)的應(yīng)用提供充沛的數(shù)據(jù)資源支持。

2.2 自動控制優(yōu)化設(shè)計

傳統(tǒng)工業(yè)場景中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)的常規(guī)控制手段大多以既有的實驗研究模型而實現(xiàn)。然而在現(xiàn)實應(yīng)用中，諸多復(fù)雜的應(yīng)用場景和項目需求往往對自動化技術(shù)的應(yīng)用效果提出了更高的要求。在模型參數(shù)的設(shè)置和整個控制流程的轉(zhuǎn)變方面，很多問題是無法提前預(yù)見的。這就導(dǎo)致了大量自動化控制模型在不同領(lǐng)域中應(yīng)用時難以取得理想的控制效果。因此，為了確保自動化控制效果，應(yīng)在前期數(shù)據(jù)的收集階段和統(tǒng)計過程中預(yù)先做好充足的準(zhǔn)備。通過建立具有準(zhǔn)確性、及時性的數(shù)據(jù)資源庫，對自動化控制所涉及的各類參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)及控制流程進行統(tǒng)一管理。以具有時效性的技術(shù)應(yīng)用和操作流程為智能化技術(shù)的效能發(fā)揮提供支持。利用便捷的互聯(lián)網(wǎng)途徑和相關(guān)軟件的高效管控，讓智能化技術(shù)能夠通過控制流程的設(shè)計優(yōu)化和完善逐一規(guī)避常規(guī)自動化系統(tǒng)中的弊端。

2.3 故障診斷與自我修復(fù)

基于智能化技術(shù)而實現(xiàn)的自動化控制系統(tǒng)除了具有常規(guī)控制系統(tǒng)的信號處理邏輯外，還可在長期的實踐應(yīng)用過程中積累形成特有的操作指令和參數(shù)數(shù)據(jù)庫。這就為自動化控制系統(tǒng)的自故障檢測與診斷帶來了可利用的數(shù)據(jù)資源。一旦電氣設(shè)備出現(xiàn)內(nèi)部故障，利用智能化技術(shù)即可在短時間內(nèi)找出相應(yīng)的錯誤產(chǎn)生位置。如果涉及到參數(shù)的設(shè)置和控制環(huán)節(jié)的異常變化等，智能化技術(shù)可調(diào)動相關(guān)管理邏輯進行自我修復(fù)，從而在最短時間內(nèi)完成故障的排除。

3? 結(jié)語

在智能化技術(shù)得到充分發(fā)展和普及應(yīng)用的年代，將電氣工程自動化與智能技術(shù)相融合可以對現(xiàn)有的各類電氣工程技術(shù)從底層控制邏輯方面進行優(yōu)化與升級。讓電氣工程能夠以嶄新的技術(shù)應(yīng)用形態(tài)沿著智能化的發(fā)展方向不斷前進，同時對自動化工業(yè)水平的提升也有著積極的促進作用。

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