電氣工程自動化控制智能化技術(shù)應(yīng)用

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摘要:信息時代到來以后,自動化、智能化技術(shù)的發(fā)展步伐加快,在電氣工程項目中,自動化控制、智能化技術(shù)已然成為了核心技術(shù),克服了傳統(tǒng)電氣工程中的各種問題。電氣工程控制系統(tǒng)的構(gòu)成極為復(fù)雜,在其中包含了各個子系統(tǒng)與控制模塊,自動化控制、智能化技術(shù)的引入使得整個控制系統(tǒng)的功能更為齊全,對于提升系統(tǒng)可靠性具有重要的意義?；诖?本文重點探析了智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的具體應(yīng)用,有利于推進(jìn)電氣工程領(lǐng)域的現(xiàn)代化發(fā)展。

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

引言

電氣工程與生產(chǎn)生活息息相關(guān),隨著其應(yīng)用范圍的逐步擴(kuò)大,電氣工程的復(fù)雜性日益提升,在此發(fā)展趨勢下,自動化控制成為了當(dāng)前及未來的主要趨勢,通過自動化控制能夠有效克服傳統(tǒng)人工控制的弊端,使得控制更具可靠性。智能化技術(shù)是信息時代的產(chǎn)物,其在電氣工程自動化中的應(yīng)用有效保持了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性,使得電氣工程在運行時,各個要素都能夠維持正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài),使得電氣工程發(fā)揮其最大的效益。因此,智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中還有著廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來,隨著我國逐步進(jìn)入了信息經(jīng)濟(jì)時代,在各行各業(yè)的長期發(fā)展過程中,對于信息技術(shù)、智能化技術(shù)的依賴性有所提升,尤其是我國逐步進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時代以后,各行各業(yè)都在積極推廣智能化技術(shù),行業(yè)智能化趨勢明顯。隨著智能化技術(shù)應(yīng)用范圍的逐步擴(kuò)大,在電氣工程領(lǐng)域,智能化技術(shù)也基于其特殊的優(yōu)勢得到了廣泛的應(yīng)用,且取得了良好的應(yīng)用效果,提升了電氣工程的運行水平,使得電氣工程控制模式得以轉(zhuǎn)變。電氣工程的設(shè)計方面,傳統(tǒng)的設(shè)計模式下,多是由人工來完成的,耗時長、效率低且常常存在諸多的問題。而在當(dāng)前智能化技術(shù)快速發(fā)展的過程中,智能化技術(shù)已經(jīng)取代了電氣工程領(lǐng)域手工設(shè)計、人工控制的方式,使得電氣工程控制趨于自動化與智能化,整個行業(yè)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。從行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀來看,智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制領(lǐng)域的應(yīng)用帶動了整個行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展,電氣工程設(shè)計方面可以優(yōu)先需用智能化技術(shù)來完成,以降低傳統(tǒng)人工設(shè)計下的誤差,提高設(shè)計效率,使得電氣工程更符合現(xiàn)代化的發(fā)展要求。電氣工程領(lǐng)域,在智能化技術(shù)應(yīng)用以后,電氣工程運行時即使產(chǎn)生了龐大的數(shù)據(jù)量,也可以直接由智能化控制模塊來進(jìn)行相應(yīng)的處理,數(shù)據(jù)處理更為便捷;當(dāng)然,智能化技術(shù)還能夠使得電氣工程控制系統(tǒng)的監(jiān)視與報警功能更為完善,一旦相關(guān)的設(shè)備存在運行異常情況,系統(tǒng)會自動進(jìn)行異常信息的反饋和發(fā)送,快速啟動報警裝置。總之,得益于智能化技術(shù)的這些突出優(yōu)勢,在未來電氣行業(yè)的發(fā)展過程中,智能化技術(shù)必將有著廣闊的發(fā)展?jié)摿?智能化技術(shù)還可以與現(xiàn)代化技術(shù)加以結(jié)合,充分提升電氣工程領(lǐng)域的發(fā)展水平[1]。

2智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用特點

2.1無人化操控

與常規(guī)控制器相比,電氣工程自動化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用完全可以滿足無人化操控的要求,只需要借助于相應(yīng)的控制設(shè)備與系統(tǒng)的命令發(fā)送就可以完成相應(yīng)的控制任務(wù),具有更好的控制效率,且能夠減少在控制方面的人力投入,有效避免了控制誤差。智能化技術(shù)的突出特點就是其具有更高的可靠性,能夠靈活應(yīng)對各種控制任務(wù),保障良好的控制效果。電氣工程自動化控制的過程中,智能化控制主要是根據(jù)下降時間、魯棒性變化、響應(yīng)時間等信息的收集與分析來實現(xiàn)的,實現(xiàn)了自動化控制與調(diào)節(jié),克服了控制方面的時間與空間限制。2.2準(zhǔn)確性較高電氣工程自動化控制中,智能化技術(shù)的應(yīng)用還呈現(xiàn)出準(zhǔn)確性高的特征,這一特征主要是由智能化技術(shù)的特征所決定的。電氣工程自動化控制下,如果應(yīng)用了智能化技術(shù),就可以充分對電氣工程運行時的各種數(shù)據(jù)加以準(zhǔn)確、高效評估,進(jìn)而通過對這些數(shù)據(jù)的分析來制定控制決策,使得控制更為準(zhǔn)確。一般情況下,在電氣工程自動化控制時,控制器中的控制對象具有較大的變動性,這就使得實際的控制工作存在著較大的難度,而智能化技術(shù)下,可以解決各種情況下的控制任務(wù),即使是復(fù)雜的控制對象,也能夠在智能化技術(shù)下得到準(zhǔn)確的控制。

2.3數(shù)據(jù)處理上具有一致性

電氣工程自動化控制的過程中,控制器輸入的數(shù)據(jù)往往會與實際運行存在一定的偏差,數(shù)據(jù)偏差使得整個數(shù)據(jù)處理的效率低下、準(zhǔn)確度不足。而智能化技術(shù)下,能夠?qū)崿F(xiàn)對各種不同類型數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確評估,具有數(shù)據(jù)處理方面的一致性特點,即使是復(fù)雜的數(shù)據(jù),也能夠利用智能化技術(shù)來加以實現(xiàn)?，F(xiàn)階段,智能化控制器的廣泛應(yīng)用過程中存在著一定的限制,尤其是對于一些復(fù)雜的控制對象而言,其控制能力十分有限,難以獲得良好的控制效果[2]。

3智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的實際應(yīng)用

3.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

現(xiàn)階段,我國的電氣工程自動化取得了豐碩的發(fā)展成果,智能化技術(shù)在其中的應(yīng)用已經(jīng)成為了一大趨勢,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是智能化技術(shù)的一大表現(xiàn),更是推進(jìn)了整個電氣行業(yè)的智能化。從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)成來看,系統(tǒng)中包含了兩個子系統(tǒng),其中,一個子系統(tǒng)中是控制設(shè)備定子電流的各項參數(shù),而另一個是控制轉(zhuǎn)子速度的各項動態(tài)參數(shù),基于其系統(tǒng)特征,使得整個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有多層性和前饋性,自動化控制是經(jīng)由反向?qū)W習(xí)算法來實現(xiàn)的,在具體的控制過程中,這一算法的存在使得系統(tǒng)中的相關(guān)模塊可以實現(xiàn)人工思維的智能化模仿,也就使得在電氣工程的運行過程中,智能化控制模塊可以對各種的數(shù)據(jù)加以實時記錄,發(fā)揮神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高學(xué)習(xí)能力的優(yōu)勢。從當(dāng)前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在電氣工程中的應(yīng)用來看,其在電氣設(shè)備監(jiān)測、設(shè)備故障診斷中有著廣泛的應(yīng)用[3]。

3.2PLC系統(tǒng)

PLC系統(tǒng)是一種特殊的控制系統(tǒng),該系統(tǒng)以智能化技術(shù)為基礎(chǔ),屬于數(shù)字運算系統(tǒng)的范疇,在具體的控制過程中,主要是根據(jù)電子編程來實現(xiàn)自動化控制的,這一控制手段有效降低了電氣工程運行時各種設(shè)備的故障概率,使得各種設(shè)備可以保持最佳的運行狀態(tài)。綜合來看,PLC系統(tǒng)多應(yīng)用于開關(guān)量控制、順序控制以及安全回路中,比如,在開關(guān)量的控制過程中,可編程邏輯控制器對電氣設(shè)備的自動化控制可以借助于斷路器來實現(xiàn)。在電氣工程的運行過程中,由于包含了多種類型的電子元件,構(gòu)成的復(fù)雜性使得在整個電氣工程的運行過程中極易出現(xiàn)各種的故障,而斷路器設(shè)備的應(yīng)用可以取代部分元件,使得電氣工程的可靠性大大提升。3.3信息處理電氣工程自動化運行過程中,整個系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的系統(tǒng)數(shù)據(jù)、設(shè)備信息非常多,如果要保持整個電氣工程的可靠運行,降低電氣工程中各種故障出現(xiàn)的概率,在整個電氣工程運行過程中,就必須要對系統(tǒng)、設(shè)備所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)信息加以有效處理。因此,電氣工程自動化控制比傳統(tǒng)的機(jī)械控制與人工控制更具復(fù)雜性。在傳統(tǒng)的自動化技術(shù)下,由于自動化發(fā)展水平十分有限,在信息處理的過程中,難以對各類信息加以分類處理和識別,處理效率低,系統(tǒng)本身難以對數(shù)據(jù)源加以有效控制,常常會伴隨著處理與計算方面的問題,且在決策規(guī)則方面有時也存在著一定矛盾的地方,決策的科學(xué)性難以保障,給電氣工程帶來了極為不利的影響。而以智能化為基礎(chǔ)的信息處理模式下,由于具備高度的學(xué)習(xí)能力與適應(yīng)能力,通過信息識別技術(shù)與傳感技術(shù)的引入,使得在電氣工程自動化運行的過程中,能夠發(fā)揮其高超的信息識別能力優(yōu)勢,用人腦模擬的方式來對信息加以處理。

3.4智能化控制器

電氣工程自動化控制的發(fā)展過程中,智能化控制器得到了廣泛的使用,智能化控制器的突出特征就在于其智能化控制水平相對較高,通過科學(xué)的程序設(shè)計,使得在電氣工程自動化控制的過程中,智能化控制器可以發(fā)揮其控制與調(diào)節(jié)作用。與傳統(tǒng)的控制器相比,智能化控制器不需要對被控制設(shè)備進(jìn)行控制模型的設(shè)計,也就使得整個的控制過程更為便捷與高效,發(fā)揮了智能化控制器在提升控制效率、提升控制可靠性方面的作用。此外,在電氣工程自動化控制工作中,有時會涉及一些相對復(fù)雜的控制因素與內(nèi)容,而智能化控制器能夠?qū)@些因素與內(nèi)容加以與有效識別,使得這些復(fù)雜的控制問題都能夠得到快速的處理,控制精度大大提升。智能化控制器的魯棒性特征明顯,這一特性呈現(xiàn)出明顯的動態(tài)變化特征,通過對下降時間與響應(yīng)時間的科學(xué)控制,使得控制系統(tǒng)能夠在智能化控制器下得到有效調(diào)節(jié)。因此,智能化控制器同樣能夠發(fā)揮自動調(diào)節(jié)的作用,可以根據(jù)電氣工程中各種電氣設(shè)備的運行情況,對相關(guān)的參數(shù)加以適當(dāng)調(diào)節(jié)與優(yōu)化,保持電氣系統(tǒng)的可靠運轉(zhuǎn),減少各種電氣運行故障。

3.5優(yōu)化程序設(shè)計

傳統(tǒng)的電氣工程程序設(shè)計中,一般是由專業(yè)人員來完成的,這種人力設(shè)計方式下,耗時長、設(shè)計質(zhì)量難以保障,且往往需要電氣、程序設(shè)計以及電路等多種專業(yè)人員的配合,整體的程序設(shè)計優(yōu)化工作量大、任務(wù)繁重,如果要提升程序設(shè)計優(yōu)化效果,專業(yè)人員在設(shè)計的過程中,必須要具備極高的專業(yè)素質(zhì)、豐富的設(shè)計經(jīng)驗,且能夠針對各個設(shè)計要點,開展反復(fù)試驗和數(shù)據(jù)處理。在這種人力設(shè)計方式下,一旦出現(xiàn)了數(shù)據(jù)選擇的錯誤,就需要重新進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)選取與設(shè)計,整體投入較大。針對這一問題,電氣工程自動化發(fā)展的過程中,人們越來越傾向于采用智能化技術(shù)來實現(xiàn)電氣工程的程序設(shè)計與優(yōu)化,在這一發(fā)展前提下,有關(guān)設(shè)計人員只需要掌握基本的程序語言,利用這些優(yōu)化程序來完成相應(yīng)的優(yōu)化即可。具體來說,專業(yè)人員要將需要達(dá)成的控制目標(biāo)轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)語言,在錄入智能控制器以后,就可以結(jié)合智能化與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來選擇最佳的程序設(shè)計方案,整個過程不需要大量的人力投入,且優(yōu)化效率較高。

3.6模糊邏輯與控制

很多的電氣工程自動化控制中,都會涉及一些模糊控制設(shè)備,這些設(shè)備兼具PID控制器的功能,有效發(fā)揮了其在電氣工程自動化控制方面的作用?，F(xiàn)階段,我國電氣工程中,所使用的模糊控制設(shè)備多以S型與M型為主,以M型模糊控制設(shè)備為主,其邏輯結(jié)構(gòu)中包含了知識庫、反模糊塊、模糊塊等,這些不同的部分在整個的智能化控制中起著重要的作用,共同的配合與協(xié)調(diào)使得控制變量能夠得到量化與模糊處理。在模糊邏輯與控制的應(yīng)用過程中,智能化控制主要是經(jīng)由知識庫來實現(xiàn)的,知識庫中存儲了存儲控制語言與控制規(guī)則,智能化控制主要是將相應(yīng)的控制語言與規(guī)則與知識庫中的內(nèi)容加以對比來實現(xiàn)的。

4結(jié)語

現(xiàn)階段,我國電氣工程迎來了新發(fā)展,尤其是信息時代到來以后,自動化控制、智能化技術(shù)得到了更為廣泛的應(yīng)用,提升了電氣工程的建設(shè)與發(fā)展水平。在未來,自動化與智能化必將使得電氣工程的運行更為可靠、穩(wěn)定與安全,發(fā)揮其應(yīng)有的效益。

參考文獻(xiàn)

[1]王悅.淺析智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材,2017(9):220.

[2]張賽文挺.淺析智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用[J].科技風(fēng),2016(22):12.

[3]王忠華,王業(yè)亮.簡析智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的運用[J].電子測試,2018(15):127-128.

作者：吳玉寧 單位：青海鹽湖海納化工有限公司