智能化技術在電氣工程自動化控制的應用優(yōu)秀論文
摘要：自動化控制是電氣工程中的重要環(huán)節(jié)之一，其水平的高低會因智能化技術的高低而產(chǎn)生浮動。文章介紹了在電氣工程自動化控制中智能化技術的特點，從神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)、故障診斷等方面分析了智能化技術在電氣自動化控制中的具體運用，以便智能化技術能夠更為廣泛地應用于在電氣自動化控制中，從而提高我國電氣工程的水平。
關鍵詞：電氣工程；自動化控制；智能化技術；神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)；故障診斷系統(tǒng)
隨著科學技術的不斷發(fā)展，各行業(yè)也在不斷更新自身的生產(chǎn)技術。我國電氣市場在這一背景下得了到快速的發(fā)展，電氣工程在我國的應用也更為廣泛。電氣工程中必不可少的環(huán)節(jié)之一便是自動化控制技術，傳統(tǒng)自動化控制技術不高使得部分電氣設備的工作效率難以提高，從而影響了我國電氣工程的水平。智能化技術是自動化控制中的新興技術，相比傳統(tǒng)的自動化控制技術，智能化技術的工作效率得到大幅提升，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能，同時還能使我國電氣工程行業(yè)得到快速發(fā)展。因此我國應向各電力工程企業(yè)推行智能化技術，擴大智能技術在電氣工程中的應用范圍，提高我國電氣工程的工作效率。
1電氣工程自動化控制中智能化技術的特點
1.1智能化控制器能夠?qū)崿F(xiàn)無人化操控
電氣工程在實際運用中，傳統(tǒng)的自動化技術要遜于智能化的自動化技術。因此，電氣工程施工企業(yè)更傾向于使用智能化控制器。智能化控制器的控制程度與以下方面有關：魯棒性變化、響應時間、下降時間。智能化控制器能夠?qū)⑸鲜鲈蚪Y(jié)合并進行調(diào)節(jié)，保證在自動化運行過程中不會出現(xiàn)意外狀況。企業(yè)使用智能化技術控制并調(diào)整電氣工程中所用的電氣設備，從而為企業(yè)省去大量人員的'開銷，幫助企業(yè)解放大量的勞動力。企業(yè)所雇用的員工只需掌握一定技術便能夠令設備形成自我調(diào)節(jié)模式，無需工作人員進行長時間的監(jiān)控或管理。除此以外，工作人員在固定區(qū)域內(nèi)使設備在無人控制的情況下實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。
1.2智能化控制器不需要控制模型
在電氣工程企業(yè)所使用的傳統(tǒng)自動化控制器中，自動化控制器緊密系數(shù)不高，傳統(tǒng)控制器在具體工作中技術水平的含量并不高，不能對含有復雜動態(tài)方程的控制對象進行管理與控制，使自動化控制器出現(xiàn)失控的現(xiàn)象，而關于該控制對象的所有工作都將受到不同程度的影響，電氣工程進度也將因此變得緩慢甚至停止，給電氣工程施工企業(yè)帶來大量損失。而智能化技術將設計控制對象模型這一工序直接省略，智能化控制器不再控制模型，因此在電氣工程施工中也不存在對控制對象不能進行評估或預測的問題。
1.3智能化控制器具備較高的一致性
無論工作人員錄入什么數(shù)據(jù)，智能化控制器都可以對其進行處理，并在處理之后獲得較為準確的預測。智能化控制器在處理數(shù)據(jù)的過程中往往會收到輸入復雜且使用率不高的數(shù)據(jù)，智能化控制器依舊能夠?qū)υ摂?shù)據(jù)實施分析評測。控制對象具有較強的變更性且不同的控制對象在控制器中顯現(xiàn)的控制效果也存在差異。如今，電氣工程中的控制對象呈現(xiàn)多樣化，智能化控制器也無法控制所有的控制對象。盡管智能化控制器能夠在無人操作的情況下對大部分控制對象進行有效控制，但智能化控制并不是萬能的，工作人員不能利用智能化控制器控制所有的控制對象。這代表我國智能化控制器的開發(fā)與升級還有較大的空間，我國應更為積極地開發(fā)智能化控制器，為我國電氣工程行業(yè)的發(fā)展提供幫助。
2智能化技術在電氣自動化控制中的具體應用
2.1神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)
神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)中共擁有兩個子系統(tǒng)：一個子系統(tǒng)借電氣內(nèi)部動態(tài)參數(shù)的協(xié)助對定子電流進行分析與辨認；另一個子系統(tǒng)則借機電系統(tǒng)參數(shù)對轉(zhuǎn)子速度進行分析與辨認。神經(jīng)網(wǎng)絡中的構(gòu)造往往含有多層，并且每一層構(gòu)造都具有前饋性，因此神經(jīng)系統(tǒng)更偏向于運用反向?qū)W習算法。工作人員在使用神經(jīng)網(wǎng)絡對電氣工程驅(qū)動系統(tǒng)以及交流電機的運行狀態(tài)進行確認、檢測與監(jiān)督過程中，能夠充分體現(xiàn)出神經(jīng)網(wǎng)絡在使用反向?qū)W習算法。神經(jīng)網(wǎng)絡反向轉(zhuǎn)波算法在電氣工程內(nèi)較為常用，其能夠幫助工作人員有效管理非初始速度以及負載轉(zhuǎn)矩所產(chǎn)生的變化，也能大幅縮減定位時間，這是傳統(tǒng)梯形控制所不能比擬的。智能化神經(jīng)中有網(wǎng)絡函數(shù)估計器，它具有較高的抗擾性，同時也具有較好的防噪音能力，其一致性也優(yōu)于一般控制器，無需控制模型。上述優(yōu)點使得智能神經(jīng)網(wǎng)絡在模式識別與信號處理中的應用較為頻繁，對電氣傳動控制起到良好的作用。智能化神經(jīng)網(wǎng)絡使得電氣設備的診斷系統(tǒng)和條件監(jiān)控決策得以強化，使其使用更為穩(wěn)定可靠。之所以能夠?qū)崿F(xiàn)兩者的強化，和智能神經(jīng)網(wǎng)絡與不同傳感器錄入的并行結(jié)構(gòu)相符有關。工作人員若希望神經(jīng)網(wǎng)絡可以長久安全運行，需使智能神經(jīng)系統(tǒng)具有以下三個條件：（1）智能神經(jīng)網(wǎng)絡中含有大量的激勵函數(shù)；（2）智能神經(jīng)函數(shù)內(nèi)含有隱藏層；（3）智能神經(jīng)網(wǎng)絡中含有隱藏節(jié)點，如BP網(wǎng)絡模型（如圖1所示）。工作人員在選擇激勵函數(shù)和最優(yōu)隱藏節(jié)點以及層數(shù)時，可使用嘗試法選擇。工作人員能夠通過反向轉(zhuǎn)波算法調(diào)動并優(yōu)化網(wǎng)絡全沖，以便神經(jīng)網(wǎng)絡得以長久安全且流暢地運行。
2.2故障診斷及優(yōu)化設備
如今，計算技術的發(fā)展速度加快，計算機技術逐漸應用于我國各個領域，其中便包括我國的電氣工程行業(yè)。計算機對我國電氣工程行業(yè)設備的更新具有積極作用。電氣工程注重施工企業(yè)的施工效率與施工質(zhì)量，施工企業(yè)若依舊運用手工進行施工方案的設計與規(guī)劃，電氣工程的施工不能滿足當今社會的需求。就目前而言，手工設計圖紙的弊端逐漸顯現(xiàn)出來，有以下兩點：（1）所需時間較長；（2）圖紙精細度不足，容易出現(xiàn)偏差。無論上述哪一點都會對電力工程的施工產(chǎn)生不良的影響。大部分電力工程設計人員已開始運用CAD軟件設計圖紙。不僅如此，設計人員利用CAD設計圖紙能夠在通過網(wǎng)絡獲得大量的資源，如電機、磁場以及電路的相關知識，從而使自身設計圖紙的價值得到提升。工作人員通過CAD軟件設計圖紙，不管電氣設備的設計圖紙多么復雜，設計人員都可以在CAD軟件中繪制出來并保證圖紙數(shù)據(jù)的精準。工作人員還可以在CAD中引入智能化技術，使CAD軟件的設計質(zhì)量得到提升。智能化CAD軟件能夠提高工作人員的工作效率，減少我國電氣設備的研究與開發(fā)時間，從而使我國電氣設備得到優(yōu)化與升級。遺傳算法是智能化技術的功能之一，可以進行高精度的計算，工作人員將其運用于設備的升級與優(yōu)化中能夠使我國電氣工程中常用的電氣設備質(zhì)量得到提升。除此以外，工作人員還可以將智能技術引入電氣工程的電氣設備中。當電氣設備處在使用中時，智能控制器便開始自動檢測電氣設備的運行狀態(tài)。倘若電氣設備在運行中出現(xiàn)故障，智能控制器便會根據(jù)設備的現(xiàn)存狀況進行診斷，排查問題并將排查結(jié)果顯示在顯示器中。工作人員根據(jù)顯示結(jié)果組織維修人員對設備進行維修，從而保證在短時間內(nèi)使電氣設備得以正常運行，減小設備故障對電氣工程施工進度的影響。
2.3模糊邏輯控制
英國大學發(fā)明了模糊控制器并開始在電氣工程中使用，實現(xiàn)電氣化設備的自動化控制，代替原有的傳統(tǒng)PID控制器。模糊控制器往往應用于數(shù)字動態(tài)觸動系統(tǒng)中。現(xiàn)今模糊邏輯控制應用分為M型與S型兩種。上述兩種模糊邏輯控制在具體的應用過程中，M型控制器是唯一可以實施調(diào)速控制的控制器。無論是M型還是S型控制器，其本身具有規(guī)則庫�？刂破鞯囊�(guī)則庫被人們統(tǒng)稱為ifthen模糊規(guī)則集。模糊集分G與H，其中if為G，Y為H，那么此時可得W＝（fX，Y）。按照該運行規(guī)則運行的控制器便是S型控制器。推理機、非模糊化以及模糊化等安裝部件則是M型控制器的重要組成部分。其中推理機是M型控制器中必不可少的部分，當模糊控制出現(xiàn)在設備管理過程中時，推理機便會根據(jù)當前狀況進行判斷處理。上述兩種控制器的知識庫有兩部分，分別為語言控制的規(guī)則庫和數(shù)據(jù)庫。規(guī)則庫本身具有拓寬方式，工作人員在建模過程中運用模糊控制器中的推理機，同時借助神經(jīng)網(wǎng)絡中的推理機實施操作，以便對電氣設備進行有效控制。如模糊控制在DC/DC變換器中的應用（如圖2所示）。模糊化具有多種不同的表現(xiàn)形式，可以使工作人員有效地測量、量化以及模糊化變量。模糊邏輯在電氣工程自動化中的運用與操作能夠促進我國電氣工程行業(yè)的發(fā)展與進步。
3結(jié)語
電力工程施工企業(yè)應積極將智能化技術引入電氣工程的施工活動中，實現(xiàn)電氣設備的自動化控制，從而提高電力工程施工企業(yè)的工程質(zhì)量和生產(chǎn)效率，為我國電力工程的施工企業(yè)節(jié)省了大量的人力資源，對企業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了積極的影響。企業(yè)運用智能化技術解決了部分企業(yè)人才短缺的狀況，企業(yè)可以將多余人員抽調(diào)到更為適合的崗位，為企業(yè)節(jié)省了成本，間接增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益，提高了企業(yè)的競爭實力，使得企業(yè)能夠在嚴酷的市場競爭中存活下來，并得到長久的發(fā)展。
參考文獻
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