高 利

遼寧理工職業(yè)學院，遼寧 錦州 121007

電氣傳動系統(tǒng)的智能控制

高 利*

遼寧理工職業(yè)學院，遼寧 錦州 121007

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟、科技水平的不斷發(fā)展，我國電力行業(yè)也在逐漸變化和進步，電力傳動技術(shù)是電力行業(yè)中較為重要的技術(shù)，電力傳動技術(shù)日益成熟的同時，電氣傳動控制系統(tǒng)也在日趨完善，完善的電氣傳動控制系統(tǒng)主要實行智能控制法。本文介紹了智能控制系統(tǒng)的定義和特點，分析了智能控制系統(tǒng)的控制方式以及電動傳動系統(tǒng)中智能控制的應用意義，探究了電氣傳動系統(tǒng)中智能控制的應用。

電氣傳動系統(tǒng)；智能控制；應用分析

現(xiàn)如今，人類社會已進入信息科技時代，電氣傳動系統(tǒng)在發(fā)展的過程中備受社會各行業(yè)關(guān)注，尤其是電氣傳動系統(tǒng)的智能控制方式對電力企業(yè)的發(fā)展具有重要影響。傳統(tǒng)的控制方式不僅設(shè)計過程復雜，而且在設(shè)計完成后不能及時滿足現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展需要，一定程度上阻礙了企業(yè)的發(fā)展步伐。由此可見，電氣傳動系統(tǒng)中智能控制的應用具有一定的研究價值，具體分析如下。

一、智能控制系統(tǒng)的定義和特點

(一)智能控制的基本定義

所謂智能控制，指的是電氣傳統(tǒng)系統(tǒng)在控制的過程中能夠根據(jù)具體情況做出相應的反應，這在一定程度上打破了傳統(tǒng)固定控制模式的局限性。智能控制在開展工作時能夠針對突發(fā)情況進行及時的應對和處理，級別較高的智能控制能夠參照人腦思維控制方式進行智能控制。智能控制來源于生活實踐、發(fā)展于生活實踐，在解決電力問題和工程技術(shù)問題等方面具有重要意義。現(xiàn)如今，智能控制在社會的各個領(lǐng)域中被廣泛應用，在包含部分人腦思維功能的基礎(chǔ)上，有序的對系統(tǒng)問題進行先分析、后處理，其控制能力尤為先進[1]。

(二)智能系統(tǒng)的基本特點

首先，智能控制系統(tǒng)能夠根據(jù)實際效果進行對象控制，在控制時不需要數(shù)據(jù)模型作為支持，并打破了傳統(tǒng)控制工作中對數(shù)學模型的依賴性。其次，智能控制系統(tǒng)能夠?qū)θ四X思維模式進行技巧性模擬，其工作模式運用非線性控制。再次，智能控制系統(tǒng)能夠根據(jù)工作狀態(tài)的變化進行及時調(diào)整，進而優(yōu)化工作質(zhì)量。然后，多數(shù)智能控制系統(tǒng)能夠發(fā)揮在線識別、決策和評估的功能，進而提高控制以及工作的效率。最后，智能控制系統(tǒng)在工作時，運用信息分層處理方法，其工作效率較高。

二、智能控制系統(tǒng)的控制方式

(一)模糊控制

模糊控制指的是，為掌控人的思維模式，將日常概念的模糊性運用相對模糊的集合來呈現(xiàn)。雖然模糊控制的結(jié)構(gòu)相對來說較復雜，但是模糊控制的輸入和應用較為方便和便捷，在實際的應用中，如果將積分效應運用到模糊控制器上，那么就可以稱其為PID控制器[2]。

(二)單神經(jīng)元控制

在處理較為復雜的信息時，神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠在較短的時間內(nèi)提高處理能力，進而對信息及時處理，但是如果沒有計算機技術(shù)作為支撐，那么神經(jīng)網(wǎng)絡在智能控制系統(tǒng)中會降低自身的優(yōu)勢。在電氣傳動系統(tǒng)中運用單神經(jīng)元對其進行智能控制，能夠極大地提高工作效率，并且充分發(fā)揮系統(tǒng)的有效性。

三、電動傳動系統(tǒng)中智能控制的應用意義

(一)有利于提高電動傳動系統(tǒng)的性能

在電氣傳動系統(tǒng)中，由于控制對象具有差異性，進而智能控制的方法也不盡相同。因為智能控制系統(tǒng)屬于非線性技術(shù)的范疇，智能控制系統(tǒng)自身的控制方法較多，并且方法獨特，其中神經(jīng)網(wǎng)絡控制法、遺傳算法以及模糊控制法在電動系統(tǒng)中的應用效果顯著，在電動傳動系統(tǒng)中應用智能控制系統(tǒng)的上述三種方法，有利于減少系統(tǒng)的識別時間，有利于對傳統(tǒng)函數(shù)中控制對象受估算器的約束進行沖擊，有利于提高電動傳動系統(tǒng)的性能。其中，智能控制系統(tǒng)中模糊控制法下的控制器與傳統(tǒng)控制器相比，其升降時間都得到了明顯提升[3]。

(二)有利于電動傳動系統(tǒng)進行自身調(diào)整

人工智能控制器具有監(jiān)督學習型和自適應神經(jīng)網(wǎng)絡型兩種。在實際的電動傳動系統(tǒng)中，監(jiān)督學習型的人工智能控制器不能及時滿足系統(tǒng)運行的需要，在系統(tǒng)調(diào)節(jié)的過程中會不同程度的對其產(chǎn)生阻礙作用。因此，為了保證常規(guī)模糊控制器正常運行，在電氣傳動系統(tǒng)中利用自適應神經(jīng)網(wǎng)絡控制器，并在自適應神經(jīng)網(wǎng)絡控制器的作用下對學習算法和拓撲結(jié)構(gòu)進行合理的優(yōu)化配置，能夠降低問題的發(fā)生幾率，能夠促進電動傳動系統(tǒng)的正常運行。

四、電氣傳動系統(tǒng)中智能控制的應用

(一)人工智能在電氣傳動系統(tǒng)中的應用

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，現(xiàn)代控制理論也在逐漸完善，人工智能控制技術(shù)在發(fā)展的過程中雖然漸趨完善，但是傳統(tǒng)控制方法也不能被其完全取代，人工智能控制技術(shù)只能對傳統(tǒng)控制器進行的常規(guī)技術(shù)取代。人工智能控制系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中具有重要的作用，不僅操作簡單，而且應用方便。此外，雖然直流傳動控制系統(tǒng)憑借操作程序簡單等優(yōu)勢在傳統(tǒng)時期被普遍應用，但是直流傳動控制系統(tǒng)西社也具有不可忽視的限制性因素，隨著技術(shù)水平的不斷提高，直流傳動控制系統(tǒng)的優(yōu)勢逐漸被淡化，進而人工智能控制技術(shù)將在市場中獲得較大的使用率[4]。

隨著社會的進步，交流傳動產(chǎn)品大量上市，其中促進交流傳動產(chǎn)品產(chǎn)生的控制方法性能較高，控制方法主要指矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制，前者的英文簡稱為VC，后者的英文簡稱為DTC。DTC這一概念于15年前被提出，經(jīng)歷了較長時間的發(fā)展后應用于市場。由此可見，人工智能控制將與DTC巧妙結(jié)合，并在DTC中廣泛應用，進而對傳統(tǒng)的電機模型產(chǎn)生沖擊。

目前，社會正處于信息科技化的發(fā)展階段，未來技術(shù)將會向智能化的趨勢發(fā)展。但是在電氣傳動系統(tǒng)中應用智能控制時，產(chǎn)生了兩種不同觀點，第一種觀點：智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中應用能夠提高系統(tǒng)的工作效率，優(yōu)化工作的質(zhì)量，促進企業(yè)的持續(xù)、健康發(fā)展，提高企業(yè)的發(fā)展活力；第二種觀點：智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中應用不能起到良好的輔助作用，認為智能控制可有可無。電氣傳動系統(tǒng)中智能控制的應用分析如下[5]。

(二)智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中的應用

1.電氣傳動系統(tǒng)中應用于模糊控制

在電氣傳動系統(tǒng)中，將智能控制應用于模糊控制能夠提高掌握系統(tǒng)的精準度。在具體的應用中，首先要構(gòu)建合理的模糊控制框架，并對模糊控制框架的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，然后經(jīng)過五個環(huán)節(jié)操作進而對系統(tǒng)進行更加精確的控制。第一個環(huán)節(jié)是定義量化，第二個環(huán)節(jié)是模糊化，但三個環(huán)節(jié)是系統(tǒng)定量變化知識庫，第四個環(huán)節(jié)是系統(tǒng)邏輯判斷，第五個是模糊控制器的反模糊化。模糊控制為了及時對信息進行輸入和輸出，在設(shè)置參數(shù)時經(jīng)常用能夠調(diào)節(jié)的集合代替固定參數(shù)值，進而精確控制參數(shù)。例如，當模糊控制運用于交流調(diào)速系統(tǒng)時，為了能夠?qū)?shù)進行合理調(diào)整，輸出控制量、輸入誤差以及誤差控制率等要經(jīng)過模糊PI進行具體的系統(tǒng)運算，然后根據(jù)運算的結(jié)果對輸出控制量、輸入誤差以及誤差控制率進行合理調(diào)節(jié)，進而提高系統(tǒng)控制的準確率[6]。

2.電氣傳動系統(tǒng)中應用于單神經(jīng)元控制

由上述分析可知，單神經(jīng)元控制作為最基本的控制單元在神經(jīng)網(wǎng)絡控制器中應用，能夠根據(jù)自身的特點和學習規(guī)則對誤差、誤差微分和誤差積分進行相應的調(diào)整，進而提高系統(tǒng)的有效性。單神經(jīng)元能夠打破傳統(tǒng)線性控制的局限性，進而實現(xiàn)非線性控制，智能控制在進行非線性控制的同時，即對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行動態(tài)性控制和調(diào)節(jié)，進而在減少差錯率的基礎(chǔ)上，優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的性能[7]。

雖然智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中應用能夠在發(fā)揮自身優(yōu)勢的基礎(chǔ)上提高工作的效率和質(zhì)量，但是智能控制在實際應用中面臨的困難較大。一方面，由于智能控制系統(tǒng)的運行方式較特殊，進而一般的計算機設(shè)備不能滿足智能控制系統(tǒng)高效運行的需要，因此智能控制系統(tǒng)對設(shè)備要求較嚴格。另一方面，智能控制系統(tǒng)受原有結(jié)構(gòu)的約束性較強，固定類型控制器的算法和結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成，進而其他類型控制器在應用中會受到制約，這在一定程度上浪費了計算時間，增大了計算成本，最后智能控制的應用效果也不盡人意。由此可見，在電氣傳動系統(tǒng)中，智能控制的應用仍處于試用階段，在電氣傳動系統(tǒng)中應用智能控制時要充分發(fā)揮其內(nèi)在優(yōu)勢，在實際應用中合理運用，進而在電氣傳統(tǒng)系統(tǒng)中促進智能控制的不斷發(fā)展和完善[8]。

五、結(jié)論

綜上所述，電力資源對人們的生產(chǎn)、生活具有重要影響，電氣傳動系統(tǒng)將會向智能化的方向邁進。智能控制能夠打破傳統(tǒng)電氣傳動系統(tǒng)的局限性，在電氣傳動系統(tǒng)中運用智能控制有利于提高工作的效率、有利于優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，有利于減輕人們的資源壓力。雖然智能控制具有發(fā)展劣勢，但是在電氣傳動系統(tǒng)的應用中我們要揚長避短，充分發(fā)揮智能控制系統(tǒng)的優(yōu)勢，促進電氣傳動系統(tǒng)邁向新的臺階。

[1]蔡華兵.解析電氣傳動系統(tǒng)的智能控制[J].青年與社會，2013，04：137-138.

[2]何武林.電氣傳動系統(tǒng)的智能控制分析[J].知識經(jīng)濟，2015，03：78.

[3]楊輝勇.智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中的應用探討[J].福建建材，2015，09：87-88.

[4]劉威.論人工智能在電氣傳動控制系統(tǒng)中的應用[J].智富時代，2016，03：230.

[5]鞠毅.電氣傳動系統(tǒng)的智能控制問題初探[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015，12：177.

[6]李冰洋.軋機傳動系統(tǒng)扭振智能控制方法研究[D].燕山大學，2015；周業(yè)元.人工智能在電氣傳動控制中的應用研究[J].機電信息，2013，24：97-98.

[7]楊越勝.人工智能在電氣傳動控制中的應用[J].企業(yè)導報，2011，11：243-244.

[8]陸冬.單片機技術(shù)在電氣傳動控制系統(tǒng)中的應用分析[J].科技風，2016，16：75.

高利(1981-)，女，山西臨縣人，遼寧理工職業(yè)學院，研究方向：控制科學與工程。

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1006-0049-(2017)05-0172-02