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        電氣傳動系統(tǒng)的智能控制分析

        2018-05-14 13:50程嘉銳
        好日子(下旬) 2018年3期
        關(guān)鍵詞:控制人工智能

        程嘉銳

        摘 要:基于電力在人類社會生產(chǎn)生活中的重要地位和科學(xué)技術(shù)逐漸智能化的發(fā)展趨勢,電力與人工智能技術(shù)相結(jié)合成為技術(shù)新發(fā)展方向。本文就電力的使用和人工智能的意義進(jìn)行敘述,并對人工智能在電氣傳動系統(tǒng)中如何應(yīng)用及其特點進(jìn)行探討。

        關(guān)鍵詞:電力傳動系統(tǒng);人工智能;控制

        1.常見的智能控制系統(tǒng)

        1.1模糊控制

        所謂的模糊控制,就是指利用相對模糊的集合來表現(xiàn)日常使用的概念中所呈現(xiàn)出的模糊性,以便更好地控制人的思維模式。總的來說,模糊控制器在結(jié)構(gòu)上較為復(fù)雜,但是相對于結(jié)構(gòu),其輸入輸出特性卻常常以簡單的形式呈現(xiàn),在具體的應(yīng)用中,假若在模糊控制器上適時增加積分效應(yīng),那么我們就可以將其稱之為PID控制器。

        1.2單神經(jīng)元控制

        神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對信息有著較強的處理能力,能夠在短時間內(nèi)處理許多較為復(fù)雜的問題,但是不得不承認(rèn),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)沒有計算機硬件的支持。但是單從控制電氣傳動系統(tǒng)而言,由單神經(jīng)元控制器所構(gòu)成的電氣傳動控制系統(tǒng)能夠更快捷、更有效地完成控制系統(tǒng)所需完成的工作,而且能顯著提高系統(tǒng)的有效性。

        2.電的使用和人工智能的意義

        2.1電力使用的意義

        在現(xiàn)代生活中,人們的生產(chǎn)生活離不開電。迄今為止,人類發(fā)明的絕大多數(shù)機械都需要電來提供運轉(zhuǎn)的能量。電的使用也使大機器和大工廠生產(chǎn)成為可能,人類許多偉大的發(fā)明都出現(xiàn)在電氣時代:電燈、電話、飛機、汽車,還有電腦。電力的使用使人類工業(yè)發(fā)展和歷史進(jìn)程進(jìn)入了一個高速發(fā)展的時代,使人們的生活更加便捷,使更高的技術(shù)發(fā)展成為可能。隨著地球各種資源日益枯竭、環(huán)境問題日益嚴(yán)重,電作為清潔、可再生能源越來越受到人們的重視。電力的使用為第三次工業(yè)革命奠定了基礎(chǔ),對各項現(xiàn)代技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展起到了推動作用,對生態(tài)環(huán)境的改善、對人類文明和科技發(fā)展具有重大意義。

        2.2人工智能的意義

        人工智能是研究使計算機模擬人類的某些思維過程和智能行為的學(xué)科,是第三次技術(shù)革命的產(chǎn)物,是計算機技術(shù)的一個分支,是世界三大尖端技術(shù)之一。人工智能能夠幫助人腦分擔(dān)繁重的科學(xué)和工程計算,并且比人腦更快、更準(zhǔn)確。人們將人工智能技術(shù)運用到生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域,如智能家居,智能控制系統(tǒng)的使用等。人工智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將使人類現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)得到進(jìn)一步的提升和革新,可以減輕人腦的工作壓力,減少人的工作量,并且有效地提高工作效率,對人類的發(fā)展和進(jìn)步有重要意義。

        3.智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用

        關(guān)于智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用,有人希望借助智能控制提高電氣傳動系統(tǒng)的控制性能和自動化水平,也有人質(zhì)疑智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中具有畫蛇添足的作用。通過卜面的詳細(xì)分析,我們便能通曉智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中運用的價值和意義。

        目前的交、直流傳動系統(tǒng)控制方案中,傳統(tǒng)的控制方案如直流雙閉環(huán)系統(tǒng)、交流電機的矢量控制系統(tǒng)等也能達(dá)到有效的自動化控制。其控制通過建立簡單的數(shù)學(xué)模型,采取PID控制方式也基木上能讓人滿意。但是,實際的傳動系統(tǒng)并不是一成不變的,而且工況等外部因素也會引起電機參數(shù)的變化,加上被控對象交流電機的非線性特性,常規(guī)的PID控制很難做好全面的系統(tǒng)控制,不能使系統(tǒng)的魯棒性滿足人們的需求。而采取智能控制之后,電氣傳動系統(tǒng)的非線性特性以及變參數(shù)對系統(tǒng)控制的影響等問題都能得到很好的解決,很好的提高了系統(tǒng)的魯棒性。具體來說,智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用主要有:

        3.1電氣傳動系統(tǒng)中的模糊控制

        在電氣傳動系統(tǒng)中為了通過模糊控制實現(xiàn)對系統(tǒng)的精確控制,應(yīng)首先建立合理的模糊控制框架結(jié)構(gòu),然后通過五大步驟完成對系統(tǒng)的精確控制。這五大步驟分別是定義變量、模糊化、系統(tǒng)變量變化知識庫、系統(tǒng)邏輯判斷、模糊控制器的反模糊化。比如在交流調(diào)速系統(tǒng)中運用模糊控制時,通過模糊PID計算系統(tǒng)變量的輸入相應(yīng)誤差、誤差控制率、輸出控制量實現(xiàn)對系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整,再通過調(diào)節(jié)輸入相應(yīng)誤差、誤差變化率的加權(quán)程度實現(xiàn)精確的控制作用。

        3.2電氣傳動系統(tǒng)中的單神經(jīng)元控制

        在對電氣傳動系統(tǒng)的控制特點進(jìn)行詳細(xì)分析后發(fā)現(xiàn),但神經(jīng)元智能控制的應(yīng)用不僅能滿足電氣傳動系統(tǒng)非線性控制的要求,還能提高系統(tǒng)的魯棒性。單神經(jīng)元控制是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器中最基木的控制單元,用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)規(guī)則自動調(diào)整誤差、誤差積分、誤差微分的權(quán)重,單神經(jīng)元就相當(dāng)于變系數(shù)的自適應(yīng)PID調(diào)節(jié)器,使系統(tǒng)的動態(tài)性能只依賴于其誤差信號,而不受或少受對象模型參數(shù)的影響,可以實現(xiàn)性能高、魯棒性強的電氣傳動系統(tǒng)。另外,單神經(jīng)元控制器利用了神經(jīng)元所特有的非線性特性,突破了線性調(diào)節(jié)器的局限,實現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制器的平穩(wěn)飽和及控制作用。

        4.結(jié)語

        電力是現(xiàn)代人類社會的主要能源之一,智能化是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢之一,智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用是電氣行業(yè)發(fā)展的趨勢。智能控制能夠打破電氣行業(yè)傳統(tǒng)的運轉(zhuǎn)方式,為行業(yè)發(fā)展提供動力,提高工作效率,緩解人力資源緊張帶來的壓力,解放人腦。智能控制雖然存在不足,但值得推廣和進(jìn)一步發(fā)展。

        參考文獻(xiàn)

        [1]姜建偉.電氣傳動系統(tǒng)的智能控制[J].佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)報,2017(12):489+491.

        [2]付旻.智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中的運用探討[J].信息系統(tǒng)工程,2017(07):119-120.

        [3]馬建挺.單片機技術(shù)在電氣傳動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究[J].質(zhì)量探索,2016,13(03):39+38.

        [4]劉宸軒.智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用探討[J].信息化建設(shè),2016(02):235.

        [5]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.

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