电气工程及其自动化的智能化技术应用论文_梁其明

电气工程及其自动化的智能化技术应用论文_梁其明

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摘要:随着我国社会、经济、科学技术的飞速发展和进步,人们的生活方式、生活水平和思想观念也随之不断进步和改变。在电子科技运用的时代,企业更需要跟上社会发展的步伐,与时俱进,因而智能化技术的运用在提高企业发展中起着一定的促进作用。而对于人们需要的主要能源之一的电气工程中,要想提高经济效益,促进电气设备的工作效率,实现自动化控制,将智能化技术运用到电气工程系统中是必然的。本文对智能化技术的理论及其在电气工程及其自动化中的应用进行了探讨。

关键词:电气工程及其自动化;智能化技术;应用

1 人工智能技术理论分析

人工智能是开发和研究用于模仿、延伸和扩展人的智能方法、理论和技术的一门新的技术科学。在学术界,由于对人工智能的定义不明确因而对于人工智能控制的定义不是很精确,但是它的本质都是一样的,都是从计算机学科中分支出来,通过计算机的软件模拟人类智能行为并结合对数学、心理学、科学以及相互交叉的学科范畴总结生产出的一种新的人工智能方式作出反应的智能控制系统。无论是在生产还是生活方面,人工智能控制技术的运用在计算机技术的广泛运用上成为信息运输传播有利的推动力。电气自动化控制正是利用这些技术原理来提高工作效率,促进经济的发展。人工智能技术覆盖的领域很广阔,因而要充分研究它发展的进程和阶段来使其胜任更加复杂的任务。

2 电气工程及其自动化控制中应用智能化技术的优势

1)设计之前无需事先准备控制对象的模型。由于无法确定参数的具体情况导致变化不确定性和非线性时的信息等不确定的。通过使用人工智能控制器可以很好的解决动态方程很难精确掌握实际控制对象现象。2)人工智能控制器可以根据实际响应时间、下降时间、鲁棒性能等变化适当调整以提高自身性能。3)人工智能控制器比传统的控制器调节更容易,在没有进过相关技术培训时,也能根据实际的数据、信息和语言等便捷的进行设计操作。4)人工智能控制器通常情况下表现出相当好的一致性,即使驱动器的特性有差异,当输入一些新的未知数据它们也能很好的估计。

3 电气工程及其自动化的智能化技术应用

3.1 模糊逻辑及其控制应用

电气工程的自动化控制系统中含有较多的模糊控制器,它能有效代替PID控制器,并可用于其他任务。模糊控制器由英国的阿伯丁大学开发,它常应用于各类数字动态的传动系统里。对于模糊逻辑的控制应用主要有M型与S型两种,截至目前为止,仅有M型控制器用在调速控制当中。不过,这两种控制器均有规则库,可称为if them的模糊规则集。S型控制器的规则为if X是G,且Y是H,则W=(fX,Y),其中G与H为模糊集。M型控制器主要由模糊化、推理机、知识库与反模糊化所构成,模糊化主要用来实现变量的量化、测量与模糊化,其隶属函数具有很多形式;推理机为模糊控制器关键部分,可模仿人类对模糊控制行为进行决策与推理;而知识库主要是由语言控制的规则库与数据库所构成,规则库开发方式为:将专家知识与经历放于控制及应用目标上,建设操作器控制的行动,在建模过程当中,应用模糊控制器与神经网络的推理机来操作;反模糊化主要用来量化与反模糊化,包括中间平均技术与最大化的反模糊化等技术。

3.2 神经网络及其控制应用

在电气工程的驱动系统与交流电机等的诊断监测中运用了神经网络,其中,神经网络的反向转波算法要比梯形控制法性能更好,它有效减短了定位时间,并且有效控制了非初始速度与负载转矩大范围的变化。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆神经网络系统结构为多层的前馈性,可运用常规的反向学习算法,在两个子系统里,其中一个系统经过机电系统参数可辨别控制转子的速度,另一系统经过电气动态参数辨别控制定子的电流。智能神经网络已在信号处理与模式识别上获得了广泛应用,因智能神经网络具有非线性一致的函数估计器,所以被有效应用于电气传动的控制领域,其优势前文已提及,即具有较强的一致性,不用被控系统的数学模型,抗噪音能力强。而且智能神经网络为并行结构,较为适合很多个传感器的输入应用,例如用于诊断系统及条件监控中可使其决策可靠性得到加强。神经网络常用学习技术为误差反向的传播技术,当网络含有足够多的隐藏结点、隐藏层与激励函数时,网络神经仅能实现所需映射,而对最优隐藏结点、层数及激励函数等进行选择的问题,一般是通过尝试法来解决的。反向传播的算法为最快的下降法,结点误差反馈到网络可用来调整权重,应用反向传播技术可快速得到非线性函数的近似值,对网络结点具有较大影响。

3.3 优化设计与故障诊断

电气工程中的电气设备设计是项复杂工作,需要应用到电磁场、电路及电机等有关学科知识,也需要运用经验知识。原来的产品设计一般是运用实验方法与经验手工方法,其所得方案并不是最优化的。可随着计算机技术的发展,电气工程产品设计已由手工方法转变为CAD设计,这有效减短了产品的开发周期,在此基础上引进智能化技术,可说为CAD设计添上了翅膀,使其设计质量与效率得到了更大提高。为进一步优化电气设计,当前正尝试在电气工程中应用专家系统,不过专家系统仍处于研究阶段,其应用于实际尚需进一步努力。我国的沈阳工业大学就研究了永磁同步的电动机专家系统,其他院校也都在积极开发设计专家系统,并获得了一定成效。智能化技术在优化设计方面的应用还体现在遗传算法上,遗传算法是种先进计算法,其计算精度高,在电气工程中十分常用,故作用不可忽视。在电气工程中,故障和它的征兆间具有错综复杂的关系,具有非线性与不确定的特点,应用智能化技术恰好发挥了它的优势。电气设备的故障诊断中应用的技术有神经网络、逻辑模糊与专家系统,在变压器、电动机与发电机等的故障诊断中,智能化诊断技术均得到了较为广泛的应用。

3.4 PLC技术的应用

随着科学技术的发展,电力生产要求也越来越高,有些大型电力企业里的辅助系统,其继电控制器被PLC技术所代替。用PLC系统可实现辅助系统某工艺流程控制,并可协调整个企业的生产。在电力企业当中,其输煤系统由储煤、上煤、配煤与辅助系统等所构成,并通过现场传感器、主站层与远程的I/O站等组成输煤的控制系统,其中,主站层由PLC及人机接口所组成,设立在集控室里,集控室中以自动控制系统为主、手动控制为辅,并通过显示屏监视及控制系统,这大大提高了企业的生产效率。供电系统中应用PLC技术,有效实现了其自动切换,且实物元件被软继电器所取代,极大提高了供电系统的安全可靠性。

结语:随着社会经济体系的不断发展、科学技术的不断进步、人们对物质需求的不断提高,企业要想立足于生产和发展中,就要在竞争激烈的市场经济条件下有效利用科学技术,提高自身的工作效率。将智能技术运用到电气工程系统中,不仅可提高电气工程变电站的自动化管理、实现机械故障自动化检测、提高电气自动化控制效率,而且可提高对电气工程产品的设计,从整体上提高电气工程的办公与经济效率,对电气工程的持续发展具有非常重要的推动作用。

参考文献:

[1]浅析电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施[J].闫海东,程世伟.科技创新与应用.2015.

[2]智能化技术概述[J].能源与节能.2017.

[3]梁小全.智能化技术在企业电气工程及其自动化中的发展与应用[J].中国高新技术企业,2014.

[4]电力系统智能化技术的运用探究[J].齐强,王纪远.城市建设理论研究(电子版).2016.

论文作者:梁其明

论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/30

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