摘 要:隨著社會科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,智能化技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用也越來越廣泛。本文基于智能化技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識,闡述了智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制領(lǐng)域中應(yīng)用的意義,通過對智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制領(lǐng)域的應(yīng)用與實踐進(jìn)行了舉例分析,描述了電氣工程智能自動化控制的未來發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:智能化技術(shù);電氣工程自動化控制;應(yīng)用分析
中圖分類號:TM921.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)18-0212-02
伴隨著社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,智能化技術(shù)作為一種高新技術(shù)出現(xiàn)在生活中的各個領(lǐng)域當(dāng)中,尤其體現(xiàn)在電氣工程領(lǐng)域內(nèi)。自動化控制作為電氣工程的重要組成部分,如何改善提高其效率與質(zhì)量顯得尤為重要,而智能化技術(shù)的應(yīng)用便很好的解決了這一問題。
1 電氣智能化技術(shù)概述
人工智能的產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代,經(jīng)過近五十年的不斷研究與發(fā)展,智能化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)控制技術(shù)相比,電氣智能化技術(shù)具有自我完善、靈活性高、效率高、精準(zhǔn)度高、多級別等優(yōu)勢,并且隨著計算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展,將程序語言應(yīng)用到該項技術(shù),使得智能化技術(shù)發(fā)展更加迅速,并發(fā)揮出巨大的影響。該技術(shù)主要由以下幾個特點:
(1)高效率與高精度。智能化技術(shù)主要由高效率的中央處理器、多個控制系統(tǒng)及精簡指令系統(tǒng)構(gòu)成,在實際應(yīng)用中大幅提高了控制的效率及準(zhǔn)確度。
(2)具有較強(qiáng)的自我完善能力。與傳統(tǒng)控制相比,智能化技術(shù)可以通過自我檢查與修復(fù)來調(diào)控整個生產(chǎn)的過程,無需較多的人工干涉,通過系統(tǒng)的檢測與評估,及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。
(3)多級別控制。對于智能控制來說,具有較多的級別便意味著系統(tǒng)具備了多重的處理能力并且分類明確互不干擾,根據(jù)不同的需求完成不同的工作,有效的節(jié)約的資源,避免浪費。
(4)靈活性高。智能化的電氣設(shè)備系統(tǒng)每一方面都會展現(xiàn)的非常的靈活,可以通過信息進(jìn)行大規(guī)模的傳輸,減輕運行中的超負(fù)荷工作,實行資源優(yōu)化,強(qiáng)化系統(tǒng)管理。
2 智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的重要意義
2.1 優(yōu)化電氣工程自動化控制模型
電氣工程的控制主要依賴于建立大量的模型,但因為模型較為復(fù)雜,參數(shù)較多,需要大量的計算,因此在實際過程中需要不斷的調(diào)試與修改,根據(jù)得到的反饋進(jìn)行縝密的設(shè)計,除此之外,在運行過程中可能會因其他因素的干擾產(chǎn)生不可預(yù)測及評估的狀況,這些問題會大幅影響工作的效率,而智能化技術(shù)可以通過建立簡單少量的控制模型,并通過自我的調(diào)節(jié)來彌補(bǔ)和完善多種情況,減少不必要因素對控制過程的影響,進(jìn)而使控制更加準(zhǔn)確高效。
2.2 提高電氣工程自動化控制的統(tǒng)一性
在傳統(tǒng)的控制當(dāng)中,根據(jù)不同的控制要求需要設(shè)計不同的控制模型,為滿足更高的控制要求就必須設(shè)計大量的控制模型,因此容易產(chǎn)生各類的失控問題,使用智能化技術(shù)可以將控制過程的各類設(shè)備儀表等統(tǒng)一起來,避免了控制的復(fù)雜程度,避免多樣的控制模型,有效的提高了控制的效率與質(zhì)量,并實現(xiàn)多需求的控制方案。
2.3 提高電氣工程自動化控制的水平
效率與精度是電氣工程自動化控制的兩項重要指標(biāo)。智能化技術(shù)的應(yīng)用可以在通過對設(shè)備參數(shù)、實際情況的分析,通過高速運算、精簡指令控制不斷調(diào)整與修正電氣設(shè)備的控制,減少控制模型建立的時間,及時采集控制數(shù)據(jù),做出反饋調(diào)整,減少錯誤產(chǎn)生,提高了電氣工程控制的的效率與精度。
3 智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制的應(yīng)用與分析
智能化技術(shù)在電氣工程中主要有三個方面的具體應(yīng)用:
(1)智能化能夠解決一些傳統(tǒng)控制不能解決的復(fù)雜問題。它能夠借助模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、遺傳算法控制等方式有效的提高運行速度。
(2)優(yōu)化電氣工程的整體設(shè)計。在其原有的基礎(chǔ)上升級優(yōu)化,提高質(zhì)量。
(3)發(fā)現(xiàn)并處理問題。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題時,傳統(tǒng)的控制器可能無法發(fā)現(xiàn)問題,即使發(fā)現(xiàn)也無法自我解決,最后都要依賴于人工修改,而智能化技術(shù)就可以通過系統(tǒng)自我診斷,即使處理,避免事故發(fā)生。
這個技術(shù)的運用有許多的成功案例,例如,PLC控制在電氣自動化控制中比傳統(tǒng)控制器響應(yīng)快速、可靠性強(qiáng)、使用方便,操作簡單,其運行編程較為簡單,容易理解,可以直觀、形象地對整個系統(tǒng)的運行情況做出描述應(yīng)用范圍廣,兼容能力強(qiáng),通過與變頻器、觸摸屏等的結(jié)合使用,形成了完整的運行系統(tǒng),極大地提高了電氣自動化控制過程中的實用性,可大幅度提升生產(chǎn)效率。
在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中往往還會存在一些模糊控制,這種控制方法具有自適應(yīng)自學(xué)習(xí)的能力,能自動地對自適應(yīng)模糊控制規(guī)則進(jìn)行修改和完善,它能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PID控制,通過知識庫、反模糊化、模糊化及推理機(jī)等部分相互協(xié)調(diào),自動地對自適應(yīng)模糊控制規(guī)則進(jìn)行修改和完善,提高了控制系統(tǒng)的性能。對于那些具有非線性、大時滯、高階次的復(fù)雜系統(tǒng)有著更好的控制性能。
20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制也是智能化控制中的前沿控制方式,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制可以分為監(jiān)視控制、逆控制、神經(jīng)適應(yīng)控制、實用反向傳播控制和適應(yīng)評價控制等。在智能控制系統(tǒng)中,最重要的是和知識基有關(guān)的推理機(jī)型,以及隨環(huán)境變化的適應(yīng)能力。在電氣工程自動化控制領(lǐng)域可以實現(xiàn)系統(tǒng)建模和辨識,參數(shù)整定,極點配置,內(nèi)??刂?,優(yōu)化設(shè)計,預(yù)測控制,最優(yōu)控制,濾波與預(yù)測容錯控制等。
除此之外,還有SCADA系統(tǒng)(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)),它綜合利用計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對測控點的過程設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集,對生產(chǎn)過程實施全面實時的監(jiān)控,然后為安全生產(chǎn)、調(diào)度、管理提供完整的數(shù)據(jù)及技術(shù)手段。設(shè)備監(jiān)督系統(tǒng)主要用于對組態(tài)現(xiàn)場的設(shè)備界面進(jìn)行監(jiān)督,對現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行顯示,對現(xiàn)場設(shè)備運行故障進(jìn)行報警,對歷史故障進(jìn)行統(tǒng)計查詢,對設(shè)備的啟停進(jìn)行控制,還包括對設(shè)備運行參數(shù)的設(shè)置。SCADA系統(tǒng)主要應(yīng)用于測控點十分分散、分布范圍廣的生產(chǎn)過程和設(shè)備的監(jiān)控。
在電氣工程當(dāng)中,專家系統(tǒng)也被廣泛的運用,通過將大量的專家知識和推理方法存儲到知識庫當(dāng)中,再由推理機(jī)使用這些知識去解決實際情況中遇到的各種模糊性、不確定性、不完全性的問題,在原本的基礎(chǔ)上節(jié)省大量的推理時間及成本,提高工作效率和水平,為電氣工程的生產(chǎn)與發(fā)展提供了便利。在電氣工程化設(shè)計當(dāng)中,由于遺傳算法整體搜索策略和優(yōu)化搜索方法在計算時不依賴于梯度信息或其它輔助知識,極大地提高了運算速度,從而提高了運行速度和計算的精準(zhǔn)度。
4 電氣工程智能化技術(shù)發(fā)展趨勢與展望
近年來,隨著計算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、信息傳感器技術(shù)、通信和數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、電力電子技術(shù)等的發(fā)展及各學(xué)科間的融合,電氣工程自動化控制的智能化逐步成為行業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢。
電氣工程智能化技術(shù)在未來將面向通用化、專業(yè)化、智能化。為確保電氣工程自動化系統(tǒng)的正常運行,實現(xiàn)有效的工作運行,該技術(shù)將逐步向通用化發(fā)展,只有通用數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)化對接才能使數(shù)據(jù)更高效的傳輸,同時也能降低時間,減少支出,提高效率,使電氣工程自動化智能控制更好的普及。然而,因為電氣電氣工程自動化控制存在一定的局限性,為使得技術(shù)與社會領(lǐng)域匹配更契合,智能化技術(shù)的設(shè)計與運用需要更加專業(yè),設(shè)計與安裝人員也需要更專業(yè)的培養(yǎng),這樣才能對各種不確定的問題進(jìn)行有效的分類處理,將事故發(fā)生率降到最低,有助于系統(tǒng)高效可靠運行。為實現(xiàn)電氣工程的智能化控制的發(fā)展,如何解決運行中的無法穩(wěn)定的問題顯得尤為重要,當(dāng)前已經(jīng)初步通過智能化技術(shù)實現(xiàn)了無需人工設(shè)計模型實現(xiàn)系統(tǒng)控制,想要更好的應(yīng)用智能化技術(shù),還需要智能化不斷發(fā)展,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,減少偏差,簡化控制模型,提高控制的準(zhǔn)確率。
5 結(jié) 語
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的運用越來越廣泛,其作用越來越重要,優(yōu)化了電氣工程自動化控制模型,提高了電氣工程自動化控制的統(tǒng)一性,提高了電氣工程自動化控制水平。在未來,智能化技術(shù)的應(yīng)用在行業(yè)內(nèi)有著廣闊的前景,實現(xiàn)通用化、專業(yè)化、智能化更是重要的發(fā)展趨勢。為進(jìn)一步的加強(qiáng)智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的運用,還應(yīng)繼續(xù)不斷的學(xué)習(xí)與研究,更好的為我國經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn),滿足社會的發(fā)展需求。
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收稿日期:2018-5-17
作者簡介:黃承波(1983-),男,壯族,工程師,本科,主要從事電力設(shè)計工作。