电气工程及其自动化的智能化技术应用分析论文_张爱芳,李海豹,梅开锋

电气工程及其自动化的智能化技术应用分析论文_张爱芳,李海豹,梅开锋

(国网安徽省电力公司怀远县供电公司 233400)

摘要:在工业生产中,智能化技术的应用能够使得系统具有和人类一样的能力,并对人们日常的需要进行满足。智能化技术使得电气自动化控制功能得以充分发挥,使得电气设备处于良性的运行状态。但是,电气工程实际发展阶段,仍然存在安全性、实效性等问题,只有将智能化技术合理应用其中,才能实现电气工程自动化控制的目的。基于此,文章就电气工程及其自动化的智能化技术应用进行简要的分析。

关键词:电气工程及其自动化;智能化技术;应用

1.智能化技术概述

在进行智能化技术的分析时,通过在电气工程自动化控制中的科学运用,可起到电气工程整体性促进的作用。其优势具体表现为以下几点:第一,提升控制性能,有助于实现电气工程的自动化控制目标,其原因为:智能化技术具备算法精确以及设计优良等特点,可以优化自动化控制相关性能,从某种程度上减少成本。第二,模型优化、操作比较简便。当对电气工程进行自动化控制时,将智能化技术应用其中,可以防止模式构建阶段不合理问题的发生,避免出现类似参数错误等问题,进而提高自动化控制工作效率,使其具有较高的准确率。第三,具有较高的精准度,将其误差控制在标准范围内。对于智能化技术而言,若是将CPU或RISC芯片等运用在自动化控制,能够明显提升电气工程的精度,使其自动化控制效率得到全面提升,以推动企业的发展。

2.智能控制的研究对象

智能控制系统是控制理论发展的高级阶段。它主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。其中包括智能机器人系统、CIMS、复杂的工业过程控制系统、航天航空控制系统、社会经济管理系统、交通运输系统、环保及能源系统等。智能控制的研究对象具备以下一些特点:

2.1不确定性的模型

传统的控制是以模型为基础的控制,可以通过已知或者辨识得到模型;但是智能控制对象一般都存在比较严重的不确定性,也就是模型不知或者知道的比较少以及模型的结构以及参数处于较大的变化范围中,采用传统的控制手段很难实现对其的控制,智能控制恰好能够解决这一问题。

2.2高度的非线性

在传统的控制方法中,线性系统理论比较成熟。非线性控制理论还不成熟。智能控制方法能较好地解决这类问题。

2.3复杂的任务要求

传统控制系统中,控制任务简单:要求系统输出量为定值(调节系统),或者是要求系统输出量跟踪期望的运动轨迹(跟踪系统)。对于智能控制系统,控制任务比较复杂:例如,在智能机器人系统中,要求系统具有自行规划和决策的能力,有自动躲避障碍运动到期望目标位置的能力。再如,在复杂的工业过程控制系统中,除了要求系统对各被控物理量实现定值调节外,还要求能实现整个系统的自动启停、故障的自动诊断以及紧急情况的自动处理等功能。

3.电气工程及其自动化当中的智能化技术应用

3.1自动化设计优化

电气工程的设计中,如果采用传统的技术,就会导致不断地重复劳动,设计人员还要对设计方案进行改良,还要通过实验试验。很多时候,一些设计中所存在的问题,设计人员还没有考虑到,如果涉及应用中出现了问题,要将问题的原因查找出来也是非常难的,导致很多的问题都不能够在有效的时间内解决。通常从事设计工作的人员要具有非常高的专业水准,不仅要精通专业知识,还要懂得相关的业务知识,对于理论知识的应用能力是非常强的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将智能化技术应用于电气工程自动化控制中,就会使得原有的工作状态发生了改变。设计工作通过运行设计软件就可以完成,而且所有的设计信息都可以在网络平台上传递,由此提高了设计效率,而且设计的精准性也有所提高。由于设计软件都有修改功能,可以在保存原图的情况下进行修改,就可以节省大量的设计时间,而且设计样式也更为丰富了。

3.2故障诊断

电气工程系统运行中,如果存在故障,就需要进行诊断。如果采用传统的诊断方式,就是通过人工操作来完成的。这种诊断方法不仅诊断的准确率不高,而且很难得到正确的病因。但是,这种技术对于专业技术人员的技术要求是非常高的。如果电气工程自动化设备存在问题,特别是在数据上存在误差,就必然会对电气工程自动化控制的效果产生不良影响,但是这种失误是难以避免的。人工诊断的效率必然会很低,导致故障不能够及时发现,更是难以查找到故障原因,所以,对于故障难以及时处理,必然是后果非常严重。将智能化技术应用于电气工程自动化控制中,可以对系统进行智能化管理,而且还可以远程控制和监督,通过实时跟踪进行检测诊断,由此可以避免系统运行中存在潜在的问题。

3.3神经网络控制

传统控制多采用梯形控制法,而神经网络控制采用反向转波算法,可以有效控制非初始速度、负载转矩变化,且定位所需时间大大减少。智能化神经网络一致性强,不用建立受控对象数学模型,且对噪音抗拒能力好。神经网络结构具有多层次特点,为反向算法提供了良好基础。一般由两个子系统构成,一是以电气动态参数做为参照,判断并控制对定子电流进行有效判断,并加以控制;二是以电力系统具体参数做为参照,对转子速度进行有效判断,并加以控制。当前,这一智能化技术主要应用于电气工程信号处理于模式识别上,大量实践应用已证实可取得良好效果,具有推广价值。在电气工程传动自动化中,神经网络控制拥有的非线性一致函数估计器,应用效果理想。

3.4PLC系统的应用

PLC技术虽然在智能化技术中定位为辅助性技术,但在信息时代下,机电控制器逐渐被PLC系统取代,并成为电气工程自动化系统中不可或缺的组成部分。PLC技术的应用价值体现在电气工程自动化中,主要表现为能够很好的协调电力生产,对工艺流程控制进行有效控制。例如在电气工程输煤系统运行过程中,由于输煤控制系统作为集控室的主站层,与人机接口相连接,在PLC系统引进智能化技术,能够利用系统中远程I/O站与现场传感器对输煤控制系统进行远距离控制,实现自动切换供电系统,确保供电系统安全稳定,提高系统设备整体运行效率。

3.5逻辑模糊行为控制

电气自动化系统运行中,技术人员通常会利用模糊控制器对设备运行进行控制。其中模糊逻辑控制的应用主要包括两种:一种是S型模糊逻辑控制器;另一种是M型模糊逻辑控制器。这两种模糊逻辑控制器都含有规则库,又称为ifthem模块规则集。模糊控制器主要由知识库、反模糊化、模糊化以及推理机等四部分组成。工作原理为:在电气工程自动化控制运行过程中,一旦系统设备产生模糊控制的现象,模糊逻辑控制器中的推理机能够准确推测系统设备存在的模糊控制行为,并发系统中心发出正确的指令。此外,模糊逻辑控制器中的知识库,在电力系统发生故障问题时,可建立控制数字模型,以准确分析与统计有关数据,对系统障碍操作进行预测,为相关技术人员决策提供依据。

综上所述,电气自动化控制中,信息技术发挥着重要的作用,特别是智能化技术的应用,实现了自动化控制的智能化运行。因此,采用何种方法、手段将智能化技术与电气工程自动化控制深度融合,促进电气工程自动化行业向现代化发展,是必须要关注的问题。

参考文献:

[1]范岳.电气工程及其自动化的智能化技术应用探索[J].产业与科技论坛,2017,16(01):70-71.

[2]连海能.试论电气工程及其自动化的智能化技术应用[J].黑龙江科技信息,2017,(01):32.

论文作者:张爱芳,李海豹,梅开锋

论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期

论文发表时间:2017/12/12

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