摘要:我国的电气工程自动化虽然取得了一定的进展,但是还存在着一些问题。互联网等新型技术的发展和进步,为电气工程自动化的发展提供了良好的平台。尤其是智能化技术的应用促进了我国电气工程自动化的发展和进步。智能化技术作为一种新型的科学技术,对我国的电气自动化工程的发展提出了一定的挑战。本文主要从电气工程自动化控制中智能化技术的理论及特点和智能化技术在电气自动化控制中的实际应用两个方面进行论述。
关键词:智能化技术;电气工程自动化
一、电气工程自动化控制中智能化技术的理论及特点
1.理论基础
智能化技术是在上个世纪五十年代人提出来之后,提出之后一直处于良好的发展状态中,并形成一套计算机作主体,包含自动化、信息论、控制论、仿生学、生物学、语言学、心理学、哲学、医学以及数学逻辑的综合性科学。人工智能技术是计算机科学的一个重要分支,它对智能的本质进行了阐述,并生产了一种和人类智能机器相似的机器。实现了多方面的研究。伴随着科技的不断发展和进步,我们日常的生产和生活中已经离不开计算机技术了。计算机编程技术促进了传播和自动化运输的发展和进步。通过计算机可以编程可以实现对人类的大脑进行模仿,比如收集、分析、处理、交换以及回馈信息,因此计算机通过对人类大脑的模仿会在很大程度上带动了电气工程自动化的快速发展。电气工程主要研究的方向是与电气工程相关的系统运行、自动控制、计算机电子应用、信息处理、研制开发以及电子电气的技术等。 智能化技术作为一种新兴的技术与计算机技术结合应用,加快了电气工程自动化发展的脚步,在电气工程自动化控制的应用中占据着不可取代的作用。
2.特点
(1)智能化控制器可实现无人化超控。不管在什么情况下,智能化控制器技术在电气工程自动化的实际工作中比传统的控制器更被认可。通过对鲁棒性、下降时间以及响应时间进行调节保证了自动化控制的工作,使用智能化技术控制调节电气设备,大大减少了人力,其只需改变相关技术就可实行自我调节,无需人员的超控。
(2)实现电力运行系统的整体控制。电气工程自动化控制能够有效地利用智能化技术的这一特点,对电力系统中的相关电力设备和数据进行及时地控制和反馈。尤其是在对相关的电力设备进行调控的过程中还能够有效地发挥自动化的优势对电力设备中存在的隐患进行及时地预警从而得出正确的反馈信息。同时,电力系统控制中心还可以利用智能化的优势对电气工程实行远程控制,以提高整个电力运行系统的控制能力。
(3)对智能化技术进行调整能够提升其函数近似器性能。控制模型进行设计过程中会出现如非线性、参数变化等不确定的因素,因此要把握好控制对象动态的方程的过程。例如,下降的时间人工智能控制器的模糊逻辑控制器比PID控制器快四倍,上升的时间模糊控制器比PID控制器快两倍。
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二、智能化技术在电气自动化控制中的实际应用
现在大部分研究主要着力于应该如何将人工智能系统应用于故障的诊断和预测、电气产品设计优化和保护与控制等领域。在优化设计方面,设计电气设备是很繁琐的工作。它需要对电磁场、电路、电器电机等学科的知识综合性的运用,同时还要使用以往设计中的经验。设计以往的产品时,通常是在根据经验和实验的基础上,通过手工的方式开展的。这样的设计过程很难取得最优的设计方案。电气产品的设计随着计算机技术的发展,逐渐由手工设计向计算机辅助设计不断转变,使开发产品的周期大大减少。尤其是在引进了人工智能技术之后,更加促进了CAD技术的发展,大大提高了设计产品的质量和效率。
人工智能技术在电气设计方面的应用主要包括专家系统和遗传算法。其中的遗传算法是一种优化的先进算法,在产品的设计优化上有举足轻重的作用。因此电气产品的人工智能化设计很多都采用了这种方式进行优化。
电气设备的故障征兆和故障之间有着很多必然和偶然的关系,具有非线性、不确定性的特点,它的优势能够通过人工智能的方式得到最大的发挥。电力故障的发生往往和电力设备的质量具有直接的联系。因此,相关的工作人员应该在提高自身的安全意识的基础上利用智能化技术对相关的电力设备进行安全检测以提高电力设备的运行效率。人工智能技术在电气设备诊断故障方面的应用主要由:专家系统、模糊逻辑和神经网络等。在电力系统之中,变压器因为重要的地位而受到很多研究者的关注。目前诊断变压器故障的常用方法主要是分析变压器油中分解出来的气体,通过这种气体分析找出变压器的故障范围。同时在电动机和发电机等方面,人工智能诊断故障技术也有了长足的发展。
三、智能化技术在电气工程自动化控制中的应用
智能化技术运用于电气工程自动化控制中,主要表现在三个方面:①在电气工程中的智能控制要通过什么样的手段来实现。②电气产品的优化设计要如何实现。③智能化技术如何运用到电气工程故障的诊断和维护上。
1.智能控制
从前文中就可以知道所谓智能就是实现无人的机器自动化控制管理,在电气工程中运用智能化技术,可以实现电气工程控制的无人化、自动化、远程化和高效化。实现电气工程的智能控制,可以降低成本,在人力资源的利用上也可以适当的减少或者是使人力资源结构得到优化配置,最大限度的利用人力资源。实现电气工程自动化控制的智能化,可以减轻目前的操作人员的压力,提高电气工程系统的安全性和可靠性。
2.优化设计
电气工程设备的设计是一项复杂艰辛的工作,运用到的专业知识很多,譬如:电磁场、电路、电机等学科。另外除了专业的知识外,还需要很丰富的实践经验。只有在专业知识和实践经验都扎实的情况下才能保证电气工程设备的设计能顺利完成。计算机技术的变革使电气工程设备的手动设计变成了CAD设计,这样就使得产品的生产周期缩短了,并且由此引发出了智能化技术。智能化技术的应用使得电气工程设备的设计以更高速度和质量实现。
在设备的优化方面,智能化技术的运用体现在遗传算法上,遗传算法是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型,是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。遗传算法能够得到较精确的数据,可以使得电气工程设备的优化更加的合理。
3.故障诊断
在电气工程系统的运行中,不可能永远都是顺畅运行的,总是会出现一些故障和毛病。而很多时候,电气设备出现故障前会有预兆,但是预兆与故障之间却具有不确定、非线性的特点。将智能化技术运用于电气设备中,可以对电气设备出现的故障进行全面、准确的分析诊断。在电气设备中由于变压器的重要性,因此经常要对变压器进行检测和维修,减少电气设备出现故障的概率。运用智能化技术可以及时的将故障检测诊断出来,这样可以迅速的对故障采取相应的正确的办法来维修,促使电气系统能迅速的正常运行。
四、结束语
随着社会经济的发展,人们对各行各业的要求也越来越高。在电气工程方面主要体现在自动化的智能控制。电气工程的自动化控制的程度与电气工程的安全性和可靠性息息相关,市场激烈的竞争环境下,要求电气工程的自动化程度越来越高,这样才能不断的提高自身的性能,才能减少出现故障的几率,才能不断的满足人们的需求,提高市场竞争力。
参考文献
[1]李宏明.智能化技术在建筑电气工程中的应用研究[J].绿色环保建材,2017.
[2]王茂茹.基于电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].电子制作,2016.
[3]王丽媛,薛龙.智能技术在电气工程自动化控制中的应用[J].中国设备工程,2017.
论文作者:徐树安
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/22
标签:电气工程论文; 技术论文; 自动化控制论文; 故障论文; 人工智能论文; 电气设备论文; 控制器论文; 《防护工程》2017年第18期论文;