[智能化技术在电气工程自动化控制中的应用dylw] 电气工程及其智能化

时间:2020-01-13 07:17:03 来源:易达学习网 本文已影响 易达学习网

智能化技术在电气工程自动化控制中的应用dylw

智能化技术在电气工程自动化控制中的应用dylw 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。

中图分类号:TM76 文章编号:1009-2374(2016) 05-0042-02 DOI: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 神经网络系统中共拥有两个子系统: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).

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