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電氣工程自動(dòng)化與智能化論文
1、智能化技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)分析
如今,電氣自動(dòng)化已然步入了智能化階段,最顯著的標(biāo)志即智能控制器的實(shí)現(xiàn),同傳統(tǒng)控制器相比,現(xiàn)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)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人超控。智能技術(shù)最為顯著的優(yōu)勢(shì),即無(wú)論何種情況,在電氣工程自動(dòng)化控制工作中,智能控制器技術(shù)都比傳統(tǒng)控制器更受肯定。這主要是由于系統(tǒng)控制水平是由下降及響應(yīng)時(shí)間、魯棒性變化等來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)的,此三者的結(jié)合為系統(tǒng)自動(dòng)化控制提供了保障,采用智能技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制,不僅大幅減少了勞動(dòng)力資源,還實(shí)現(xiàn)了無(wú)人超控,這無(wú)疑是電氣自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的又一大突破。
2)無(wú)需構(gòu)建控制模型。智能控制器較傳統(tǒng)控制器而言更具優(yōu)勢(shì),這主要體現(xiàn)為:智能技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了控制器緊密系數(shù)的提高,傳統(tǒng)控制器運(yùn)作過(guò)程中由于技術(shù)欠佳,因此,一旦遇到復(fù)雜程度較大的動(dòng)態(tài)方程控制對(duì)象時(shí),很難對(duì)該控制對(duì)象進(jìn)行嚴(yán)密而有效的掌控,因而嚴(yán)重影響了受控對(duì)象的模型設(shè)計(jì)。由于智能技術(shù)的應(yīng)用,因此,不會(huì)出現(xiàn)受控對(duì)象模型設(shè)計(jì)難以預(yù)測(cè)與評(píng)估等情況的發(fā)生。
3)數(shù)據(jù)處理過(guò)程中具有較高的一致性。智能控制器可對(duì)所有輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和準(zhǔn)確的估計(jì),即使所輸入數(shù)據(jù)不常見(jiàn),也能夠快速進(jìn)行評(píng)估。由于受控對(duì)象具有較強(qiáng)的變更性,因而造成不同的控制對(duì)象在控制器方面所具有的控制效果也各不相同。對(duì)于多樣化的控制對(duì)象,即使應(yīng)用智能技術(shù)也很難全面進(jìn)行控制,雖然智能技術(shù)在控制某些對(duì)象時(shí)無(wú)需采取行動(dòng)即可獲取較好的控制效果,但這就全體控制對(duì)象而言仍然具有較高的難度。因此,具體工作過(guò)程中仍需要進(jìn)一步對(duì)智能控制器的缺陷進(jìn)行研究,特別是針對(duì)各種控制對(duì)象時(shí)應(yīng)結(jié)合具體情況進(jìn)行分析,以求突破。
2、電氣工程自動(dòng)化控制中智能技術(shù)的具體應(yīng)用分析
2.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的應(yīng)用
由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)反向轉(zhuǎn)波算法較梯形控制法而言具有更高的性能,不僅大幅縮短了定位時(shí)間,還實(shí)現(xiàn)了對(duì)非初始速度、負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化的有效控制。對(duì)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而言,其結(jié)構(gòu)具有多層次性,可進(jìn)行反向?qū)W習(xí)算法,在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的子系統(tǒng)中,其中一個(gè)可根據(jù)機(jī)電系統(tǒng)參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行判斷和控制,另一個(gè)子系統(tǒng)則可以根據(jù)電氣動(dòng)態(tài)參數(shù)對(duì)定子電流進(jìn)行判斷和控制。智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在模式識(shí)別及信號(hào)處理方面得到了廣泛應(yīng)用,由于其具有非線性一致函數(shù)估計(jì)器,因此在電氣傳動(dòng)自動(dòng)化控制方面得到了有效的運(yùn)用,正如上文所提到的那樣,智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一致性強(qiáng),因此,不需要被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,且對(duì)噪音具有較高的抵抗力。
2.2模糊邏輯控制技術(shù)的應(yīng)用
在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中通常具有很多模糊控制器,來(lái)替代PID控制器,并執(zhí)行其他任務(wù)。模糊控制器多用于數(shù)字動(dòng)態(tài)傳動(dòng)系統(tǒng)中。模糊邏輯控制包括兩種,M型和S型,目前只有M型模糊控制器用于控制調(diào)速,M、S型控制器都含有規(guī)則庫(kù),即ifthem模糊規(guī)則集。其中,S型規(guī)則ifX為G,且Y為H,此時(shí),W=(fX,Y),G、H均為模糊集。M型主要包括知識(shí)庫(kù)、模糊化、反模糊化、推理機(jī)等,其中,模糊化用以完成變量的測(cè)量與模糊化,其隸屬函數(shù)存在多種形式;推理機(jī)作為控制器中最為關(guān)鍵的一個(gè)部分,其能夠模擬人類進(jìn)行模糊控制行為的推理;知識(shí)庫(kù)包括數(shù)據(jù)庫(kù)及語(yǔ)言控制規(guī)則庫(kù),后者開(kāi)發(fā)方式是將專家知識(shí)置于應(yīng)用目標(biāo)之上,對(duì)對(duì)操作器的控制行為進(jìn)行構(gòu)建,在構(gòu)建時(shí)需要采用的是推理機(jī)及模糊控制器來(lái)進(jìn)行操作;反模糊化多用于量化過(guò)程,包括中間平均技術(shù)及反模糊化技術(shù)等。
2.3PLC技術(shù)的應(yīng)用
作為一個(gè)輔助系統(tǒng),PLC正逐步取代電力企業(yè)生產(chǎn)中的各種繼電控制器,為了滿足逐步提高的電力要求,PLC在協(xié)調(diào)電力生產(chǎn)方面存在強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì),可以對(duì)某工藝流程進(jìn)行有效控制。例如,在電力企業(yè)中,儲(chǔ)煤、上煤、配煤及輔助系統(tǒng)共同構(gòu)成了企業(yè)輸煤系統(tǒng),作為輸煤控制系統(tǒng),集控室主站層主要包括PLC和人機(jī)接口,集控室系統(tǒng)雖為自動(dòng)化控制,但仍需輔助手動(dòng)控制,遠(yuǎn)程I/O站及現(xiàn)場(chǎng)傳感器可完成遠(yuǎn)距離監(jiān)控,推動(dòng)了企業(yè)生產(chǎn)效率的不斷提高。PLC軟繼電器替代了傳統(tǒng)供電系統(tǒng)中實(shí)物元件的應(yīng)用,不僅實(shí)現(xiàn)了供電系統(tǒng)切換的自動(dòng)化,還有效提升了系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性。
2.4故障診斷及優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用
在電氣工程中,電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)極為復(fù)雜的工作,需運(yùn)用電路、電機(jī)、電磁場(chǎng)等多門(mén)專業(yè)知識(shí)及實(shí)際經(jīng)驗(yàn),傳統(tǒng)設(shè)計(jì)采用的是實(shí)驗(yàn)及經(jīng)驗(yàn)手工法,因此,所制定的方案很難實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。隨著智能技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)品設(shè)計(jì)已由傳統(tǒng)的手工法轉(zhuǎn)變?yōu)镃AD設(shè)計(jì),結(jié)合智能技術(shù)的應(yīng)用,不僅大幅度縮短了開(kāi)發(fā)周期,還提高了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量及效率。為了對(duì)電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,應(yīng)廣泛應(yīng)用專家系統(tǒng),加強(qiáng)專家系統(tǒng)的研發(fā)力度。此外,智能技術(shù)遺傳算法由于算法先進(jìn)、計(jì)算精度較高,也在電氣工程中得到了廣泛應(yīng)用,例如,電氣工程故障及征兆間具有不確定性及非線性等特點(diǎn),因而關(guān)系往往錯(cuò)綜繁雜,采用智能技術(shù)正好充分發(fā)揮了其優(yōu)勢(shì)。
3、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,電氣工程自動(dòng)化控制中智能技術(shù)的應(yīng)用,不僅極大地提升了電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制能力,還為電氣工程整體的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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