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摘要：随着国家在不断的发展过程中，电气自动化设备在不断的完善。针对传统控制器一直存在控制效果不好的问题，设计一款电气自动化控制的节能控制器。在硬件的设计使用上对节能控制电力系统进行优化设计，保证电气自动化控制过程中的能源控制力，减少对能源的损耗，对其他的耗能硬件都进行了优化设计，保证使用过程中的最低能耗。软件设计上对电能控制最低功率进行了重新计算，保证预留过程中没有损耗的产生，对控制供电系统进行了优化，避免传统控制系统的多余限量的损耗，对功率自动调节进行了优化改进，保证电气自动化控制中的节能控制器能够有效地降低能源的消耗。实验结果表明，通过实验数据的有效证明，验证了设计的电气自动化控制中的节能控制器的有效性。
关键词：电气自动化；节能控制器；自动化控制；优化设计
引言
随着世界大面积范围的能源紧缺，在国内，作为主要的能源与经济命脉，电力能源也在不断的告急。为了缓解人们日常生活和生产上的用电困难，需要将节能措施与电力系统的控制性能有机的结合来改善原有电力系统非必要能源消耗大的弊端。在这种情况下，如何有效的进行电力系统节能控制器设计成为了该领域亟待解决的主要问题，而基于PID电力系统节能控制器设计方法可以根据电力系统实际操作中产生的能源需求，对PID节能控制器进行精确的设计是解决上述问题的有效途径，引起了很多专家与学者的重视。由于基于PID电力系统节能控制器优化设计方法具有深远的发展意义，因此也成为了业内人士研究的焦点课题，受到了广泛的关注，同时也出现了很多好的方法。
1硬件设计要求
本文设计的电气自动化控制中节能控制器的设计方案，对硬件系统的要求比较严格，需要采集电气自动化控制系统中常规能源消耗量。其目的主要是针对控制信号发生调制器和反应判断调制器的要求，极限强度电路就是通过这两项调制器完成实施的。硬件设备选择要求如下：（1）在对电气自动化系统节能控制器优化设计过程中，先选取电气自动化系统能源消耗总量，获取电力能源需求率动态变化，计算出电力系统运行和非运行状态下能源损耗参数。（2）在对电力系统节能控制器优化设计过程中，以电气自动化系统运行效率、能源消耗和非正常能源损耗作为参考，结合专业知识和模糊理论组建系统节能控制原则，以此为依据进行电气自动化系统节能控制器的其他硬件优化，更精准地实现电气自动化系统节能控制。
2软件设计
2.1电能控制最低功率
本文设计的电气自动化控制中的节能控制器，其使用原理是将数据进行采集处理，使用SFT方法，其最大的特点就是可以把电能效率进行转化融合，为了保证结果瞬时性，在进行效率转化融合前要进行触感数据采集迭代，公式如下：
式中：EP为基本误差临界值；{X1,X2,…,XP}为元件中的电流构成的数据集合。经过上述公式完成了功率自动调节优化，有效地降低了能源的消耗。
3电气控制器节能设计优化
2.1电气控制器DC/AC逆变模型
在上述进行了大型电气设备的控制器的参量分析和控制模型设计的基础上，进行电气控制器节能设计优化。本文提出一种基于内环控制器适应度补偿和DC/AC逆变模型的大型电气控制器的节能设计方法，建立电流内环控制的电气控制器DC/AC逆变模型。
2.3节能控制的硬件实现
根据上述模型设计和电路分析，进行大型电气控制器节能设计的硬件设计。硬件模块设计中，主要由GT8340嵌入式控制芯片和电机驱动器组成，采用IRPF260N型电路设计方法，采用ADSP21160处理器作为核心控制芯片进行系统集成电路设计，采用单220交流供电，输入峰值为3Vpp，其时钟中断接口支持8个多频的节能中断控制，直接从地址0x20000000执行交流耦合信号调制，从外部的8位或16位存储器引导程序加载，通过JTAG接口访问CPU的内部寄存器，实现节能控制的硬件电路设计。
2.4实验测试分析
实验软件平台建立在Matlab7.0仿真软件的基础上，在实验测试中，大型电气控制器的转矩输出在1.2～3.5之间取值，节能控制电机的最大转速为154rad/s。
根据上述仿真环境设定，进行控制性能测试，图5和图6分别给出了采用本文方法和传统的参数辨识方法进行电气节能控制的输出电流及功率增益对比。分析仿真结果得知，采用本文方法进行大型电气节能控制，输出电流及功率增益的内环、外环输出动态响应的曲线的增益更高。本文模型更与理想的输出参量接近，说明节能效果更好，性能优越。
结语
本文设计的电气自动化控制中的节能控制器在硬件的设计使用上对节能控制电力系统进行了优化设计；在软件设计上对电能控制最低功率进行了重新计算。通过实验数据有效证明，验证了设计电气自动化控制中节能控制器的有效性。
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论文作者:邢斐
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/31
标签：控制器论文; 节能论文; 电气论文; 电力系统论文; 自动化控制论文; 硬件论文; 能源论文; 《电力设备》2018年第2期论文;