论智能技术在电气工程自动化控制中的应用

朱 彤 湖北科技学院电子信息工程学院080221030 437100

【文章摘要】

作为电力工程中必不可少的一个环节，自动化控制不仅大幅度提升了电气工程的效率，还实现了电气工程整体质量的逐步提高。随着智能化技术的不断发展，其在电力工程自动化控制中所发挥的作用也越来越重要，并推动了电气工程的飞速发展。本文先就智能技术的应用特点进行了分析，而后重点就电气工程自动化控制中智能技术的具体应用进行了探讨。

【关键词】

智能技术；电气工程；自动化控制；应用

智能技术指的是一种以人类智能为基础，进行模拟、延伸及进一步扩展的理论、方法、应用体系的技术。作为计算机技术的重要分支之一，智能技术在各行各业生产中均存在较为广泛的应用，特别是在电气工程自动化控制中，智能技术中诸如语言处理、专家系统、图像识别等技术，有效实现了电气工程控制的自动化，并逐步形成了一门科学，用以研究电气系统的运行、自动化控制、信息收集、处理及分析。

1 智能化技术的应用特点分析如今，电气自动化已然步入了智能化阶段，最显著的标志即智能控制器的实现，同传统控制器相比，现代化智能控制器的各方面性能均有大幅提升，并具有如下特征：

1）实现了无人超控。智能技术最为显著的优势，即无论何种情况，在电气工程自动化控制工作中，智能控制器技术都比传统控制器更受肯定。这主要是由于系统控制水平是由下降及响应时间、鲁棒性变化等来进行调节的，此三者的结合为系统自动化控制提供了保障，采用智能技术对电气设备进行调节和控制，不仅大幅减少了劳动力资源，还实现了无人超控，这无疑是电气自动化技术领域的又一大突破。

2）无需构建控制模型。智能控制器较传统控制器而言更具优势，这主要体现为：智能技术的应用实现了控制器紧密系数的提高，传统控制器运作过程中由于技术欠佳，因此，一旦遇到复杂程度较大的动态方程控制对象时，很难对该控制对象进行严密而有效的掌控，因而严重影响了受控对象的模型设计。由于智能技术的应用，因此，不会出现受控对象模型设计难以预测与评估等情况的发生。

3）数据处理过程中具有较高的一致性。智能控制器可对所有输入数据进行处理和准确的估计，即使所输入数据不常见，也能够快速进行评估。由于受控对象具有较强的变更性，因而造成不同的控制对象在控制器方面所具有的控制效果也各不相同。对于多样化的控制对象，即使应用智能技术也很难全面进行控制，虽然智能技术在控制某些对象时无需采取行动即可获取较好的控制效果，但这就全体控制对象而言仍然具有较高的难度。因此，具体工作过程中仍需要进一步对智能控制器的缺陷进行研究，特别是针对各种控制对象时应结合具体情况进行分析，以求突破。

2 电气工程自动化控制中智能技术的具体应用分析

2.1 神经网络控制技术的应用

由于神经网络技术反向转波算法较梯形控制法而言具有更高的性能，不仅大幅缩短了定位时间，还实现了对非初始速度、负载转矩变化的有效控制。对于神经网络而言，其结构具有多层次性，可进行反向学习算法，在神经网络的子系统中，其中一个可根据机电系统参数对转子速度进行判断和控制，另一个子系统则可以根据电气动态参数对定子电流进行判断和控制。智能神经网络已经在模式识别及信号处理方面得到了广泛应用，由于其具有非线性一致函数估计器，因此在电气传动自动化控制方面得到了有效的运用，正如上文所提到的那样，智能神经网络一致性强，因此，不需要被控对象的数学模型，且对噪音具有较高的抵抗力。

2.2 模糊逻辑控制技术的应用

在电气工程自动化控制系统中通常具有很多模糊控制器，来替代PID 控制器，并执行其他任务。模糊控制器多用于数字动态传动系统中。模糊逻辑控制包括两种，M 型和S 型，目前只有M 型模糊控制器用于控制调速，M、S 型控制器都含有规则库，即ifthem 模糊规则集。其中，S 型规则if X 为G，且Y为H，此时，W=（f X，Y），G、H均为模糊集。M 型主要包括知识库、模糊化、反模糊化、推理机等，其中，模糊化用以完成变量的测量与模糊化，其隶属函数存在多种形式；推理机作为控制器中最为关键的一个部分，其能够模拟人类进行模糊控制行为的推理；知识库包括数据库及语言控制规则库，后者开发方式是将专家知识置于应用目标之上，对对操作器的控制行为进行构建，在构建时需要采用的是推理机及模糊控制器来进行操作；反模糊化多用于量化过程，包括中间平均技术及反模糊化技术等。

2.3 PLC 技术的应用

作为一个辅助系统，PLC 正逐步取代电力企业生产中的各种继电控制器，为了满足逐步提高的电力要求，PLC 在协调电力生产方面存在强大的优势，可以对某工艺流程进行有效控制。例如，在电力企业中，储煤、上煤、配煤及辅助系统共同构成了企业输煤系统，作为输煤控制系统，集控室主站层主要包括PLC 和人机接口，集控室系统虽为自动化控制，但仍需辅助手动控制，远程I/O 站及现场传感器可完成远距离监控，推动了企业生产效率的不断提高。PLC 软继电器替代了传统供电系统中实物元件的应用，不仅实现了供电系统切换的自动化，还有效提升了系统的安全性及稳定性。

2.4 故障诊断及优化设计技术的应用

在电气工程中，电气设备的设计是一项极为复杂的工作，需运用电路、电机、电磁场等多门专业知识及实际经验，传统设计采用的是实验及经验手工法，因此，所制定的方案很难实现最优化。随着智能技术的发展，产品设计已由传统的手工法转变为CAD 设计，结合智能技术的应用，不仅大幅度缩短了开发周期，还提高了产品的设计质量及效率。为了对电气设计进行进一步优化，应广泛应用专家系统，加强专家系统的研发力度。此外，智能技术遗传算法由于算法先进、计算精度较高，也在电气工程中得到了广泛应用，例如，电气工程故障及征兆间具有不确定性及非线性等特点，因而关系往往错综繁杂，采用智能技术正好充分发挥了其优势。

3 结语

综上所述，电气工程自动化控制中智能技术的应用，不仅极大地提升了电气设备的自动化控制能力，还为电气工程整体的安全、稳定、可靠运行打下了坚实的基础。

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