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《智能化技术在电气工程自动化控制中的应用》

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孟凡林叶巍

（重庆房地产职业学院,重庆 401331）

摘要：自动化控制是电气工程中的重要环节之一,其水平的高低会因智能化技术的高低而产生浮动.文章介绍了在电气工程自动化控制中智能化技术的特点,从神经网络系统、故障诊断等方面分析了智能化技术在电气自动化控制中的具体运用,以便智能化技术能够更为广泛地应用于在电气自动化控制中,从而提高我国电气工程的水平.

关键词：电气工程；自动化控制；智能化技术；神经网络系统；故障诊断系统文献标识码：A

中图分类号：TM76文章编号：1009-2374（2016）05-0042-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.05.022

随着科学技术的不断发展,各行业也在不断更新自身的生产技术.我国电气市场在这一背景下得了到快速的发展,电气工程在我国的应用也更为广泛.电气工程中必不可少的环节之一便是自动化控制技术,传统自动化控制技术不高使得部分电气设备的工作效率难以提高,从而影响了我国电气工程的水平.智能化技术是自动化控制中的新兴技术,相比传统的自动化控制技术,智能化技术的工作效率得到大幅提升,不仅能够实现人工智能,同时还能使我国电气工程行业得到快速发展.因此我国应向各电力工程企业推行智能化技术,扩大智能技术在电气工程中的应用范围,提高我国电气工程的工作效率.

1电气工程自动化控制中智能化技术的特点

1.1智能化控制器能够实现无人化操控

电气工程在实际运用中,传统的自动化技术要逊于智能化的自动化技术.因此,电气工程施工企业更倾向于使用智能化控制器.智能化控制器的控制程度与以下方面有关：鲁棒性变化、响应时间、下降时间.智能化控制器能够将上述原因结合并进行调节,保证在自动化运行过程中不会出现意外状况.企业使用智能化技术控制并调整电气工程中所用的电气设备,从而为企业省去大量人员的开销,帮助企业解放大量的劳动力.企业所雇用的员工只需掌握一定技术便能够令设备形成自我调节模式,无需工作人员进行长时间的监控或管理.除此以外,工作人员在固定区域内使设备在无人控制的情况下实现自动调节.

1.2智能化控制器不需要控制模型

在电气工程企业所使用的传统自动化控制器中,自动化控制器紧密系数不高,传统控制器在具体工作中技术水平的含量并不高,不能对含有复杂动态方程的控制对象进行管理与控制,使自动化控制器出现失控的现象,而关于该控制对象的所有工作都将受到不同程度的影响,电气工程进度也将因此变得缓慢甚至停止,给电气工程施工企业带来大量损失.而智能化技术将设计控制对象模型这一工序直接省略,智能化控制器不再控制模型,因此在电气工程施工中也不存在对控制对象不能进行评估或预测的问题.

1.3智能化控制器具备较高的一致性

无论工作人员录入什么数据,智能化控制器都可以对其进行处理,并在处理之后获得较为准确的预测.智能化控制器在处理数据的过程中往往会收到输入复杂且使用率不高的数据,智能化控制器依旧能够对该数据实施分析评测.控制对象具有较强的变更性且不同的控制对象在控制器中显现的控制效果也存在差异.如今,电气工程中的控制对象呈现多样化,智能化控制器也无法控制所有的控制对象.尽管智能化控制器能够在无人操作的情况下对大部分控制对象进行有效控制,但智能化控制并不是万能的,工作人员不能利用智能化控制器控制所有的控制对象.这代表我国智能化控制器的开发与升级还有较大的空间,我国应更为积极地开发智能化控制器,为我国电气工程行业的发展提供帮助.

2智能化技术在电气自动化控制中的具体应用

2.1神经网络系统

神经网络系统拥有两个子系统：一个子系统借电气内部动态参数的协助对定子电流进行分析与辨认；另一个子系统则借机电系统参数对转子速度进行分析与辨认.神经网络中的构造往往含有多层,并且每一层构造都具有前馈性,因此神经系统更偏向于运用反向学习算法.工作人员在使用神经网络对电气工程驱动系统以及交流电机的运行状态进行确认、检测与监督过程中,能够充分体现出神经网络在使用反向学习算法.神经网络反向转波算法在电气工程内较为常用,其能够帮助工作人员有效管理非初始速度以及负载转矩所产生的变化,也能大幅缩减定位时间,这是传统梯形控制所不能比拟的.智能化神经中有网络函数估计器,它具有较高的抗扰性,同时也具有较好的防噪音能力,其一致性也优于一般控制器,无需控制模型.上述优点使得智能神经网络在模式识别与信号处理中的应用较为频繁,对电气传动控制起到良好的作用.智能化神经网络使得电气设备的诊断系统和条件监控决策得以强化,使其使用更为稳定可靠.之所以能够实现两者的强化,和智能神经网络与不同传感器录入的并行结构相符有关.工作人员若希望神经网络可以长久安全运行,需使智能神经系统具有以下三个条件：（1）智能神经网络中含有大量的激励函数；（2）智能神经函数内含有隐藏层；（3）智能神经网络中含有隐藏节点,如BP网络模型（如图1所示）.工作人员在选择激励函数和最优隐藏节点以及层数时,可使用尝试法选择.工作人员能够通过反向转波算法调动并优化网络全冲,以便神经网络得以长久安全且流畅地运行.

2.2故障诊断及优化设备

如今,计算技术的发展速度加快,计算机技术逐渐应用于我国各个领域,其中便包括我国的电气工程行业.计算机对我国电气工程行业设备的更新具有积极作用.电气工程注重施工企业的施工效率与施工质量,施工企业若依旧运用手工进行施工方案的设计与规划,电气工程的施工不能满足当今社会的需求.就目前而言,手工设计图纸的弊端逐渐显现出来,有以下两点：（1）所需时间较长；（2）图纸精细度不足,容易出现偏差.无论上述哪一点都会对电力工程的施工产生不良的影响.大部分电力工程设计人员已开始运用CAD软件设计图纸.不仅如此,设计人员利用CAD设计图纸能够在通过网络获得大量的资源,如电机、磁场以及电路的相关知识,从而使自身设计图纸的价值得到提升.工作人员通过CAD软件设计图纸,不管电气设备的设计图纸多么复杂,设计人员都可以在CAD软件中绘制出来并保证图纸数据的精准.工作人员还可以在CAD中引入智能化技术,使CAD软件的设计质量得到提升.智能化CAD软件能够提高工作人员的工作效率,减少我国电气设备的研究与开发时间,从而使我国电气设备得到优化与升级.

遗传算法是智能化技术的功能之一,可以进行高精度的计算,工作人员将其运用于设备的升级与优化中能够使我国电气工程中常用的电气设备质量得到提升.除此以外,工作人员还可以将智能技术引入电气工程的电气设备中.当电气设备处在使用中时,智能控制器便开始自动检测电气设备的运行状态.倘若电气设备在运行中出现故障,智能控制器便会根据设备的现存状况进行诊断,排查问题并将排查结果显示在显示器中.工作人员根据显示结果组织维修人员对设备进行维修,从而保证在短时间内使电气设备得以正常运行,减小设备故障对电气工程施工进度的影响.

2.3模糊逻辑控制

英国大学发明了模糊控制器并开始在电气工程中使用,实现电气化设备的自动化控制,代替原有的传统PID控制器.模糊控制器往往应用于数字动态触动系统中.现今模糊逻辑控制应用分为M型与S型两种.上述两种模糊逻辑控制在具体的应用过程中,M型控制器是唯一可以实施调速控制的控制器.无论是M型还是S型控制器,其本身具有规则库.控制器的规则库被人们统称为if then模糊规则集.模糊集分G与H,其中if为G,Y为H,那么此时可得W＝（fX,Y）.按照该运行规则运行的控制器便是S型控制器.推理机、非模糊化以及模糊化等安装部件则是M型控制器的重要组成部分.其中推理机是M型控制器中必不可少的部分,当模糊控制出现在设备管理过程中时,推理机便会根据当前状况进行判断处理.上述两种控制器的知识库有两部分,分别为语言控制的规则库和数据库.规则库本身具有拓宽方式,工作人员在建模过程中运用模糊控制器中的推理机,同时借助神经网络中的推理机实施操作,以便对电气设备进行有效控制.如模糊控制在DC/DC变换器中的应用（如图2所示）.模糊化具有多种不同的表现形式,可以使工作人员有效地测量、量化以及模糊化变量.模糊逻辑在电气工程自动化中的运用与操作能够促进我国电气工程行业的发展与进步.

3结语

电力工程施工企业应积极将智能化技术引入电气工程的施工活动中,实现电气设备的自动化控制,从而提高电力工程施工企业的工程质量和生产效率,为我国电力工程的施工企业节省了大量的人力资源,对企业发展产生了积极的影响.企业运用智能化技术解决了部分企业人才短缺的状况,企业可以将多余人员抽调到更为适合的岗位,为企业节省了成本,间接增加了企业的经济效益,提高了企业的竞争实力,使得企业能够在严酷的市场竞争中存活下来,并得到长久的发展.

参考文献

[1]张桂昌．探究当前智能化技术在电气工程自动化控制中的运用[J]．通讯世界,2015,（10）．

[2]任军．智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用探析[J]．电子技术与软件工程,2014,（15）．

[3]孙强．分析在电气工程自动化控制中智能化技术的应用价值[J]．中小企业管理与科技（上旬刊）,2013,（16）.

作者简介：孟凡林（1978-）,男,江苏徐州人,供职于重庆房地产职业学院,研究方向：电气智能化.

（责任编辑：陈洁）

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