电气工程中现代控制技术的运用论文_李宏刚

电气工程中现代控制技术的运用论文_李宏刚

建龙北满特殊钢有限责任公司 黑龙江 161041

摘要:随着全球范围内的经济与科技的不断发展,各种先进的控制理论被相继提出并逐渐应用到工业生产和人们的日常生活中。作为现代工业生产和城市建设中重要的基础部分,电气工程的控制能力已成为限制和提升经济和社会进步的重要因素。随着电气工程中先进技术的应用集成,系统往往越来越复杂,其非线性、时变性和小确定性参数越来越明显。同时,对于电气工程中的控制也变得越来越复杂,现代控制理论和技术逐渐地被提出和广泛地应用开来,并发挥了巨大的优势。本文对电气工程中现代控制技术的运用进行研究。

关键词:电气工程;现代控制技术;运用

1引言

目前,信息技术在飞速发展,计算机应用水平在不断提升,各类型的控制技术也在发展进步。电气工程自动化涉及到多种技术,包括计算机网络技术、电子技术、通信技术等,综合性相对较强。电气工程关系到生活信息化、生产自动化、通信智能化的未来发展,必须将现代控制技术加以应用,进而实现智能化的发展。

2电气工程系统对于现代控制技术的基本要求

随着电气工程系统科技水平的不断提高,尤其是各种智能化电气设备的广泛应用,更是对控制技术提出了较高的要求,现代化的控制技术应当满足电气工程系统的如下要求:

(1)能高效、准确控制电气工程系统。现代控制技术以数字信息为载体,所以通常利用发送数字、代码、信息的方式发布指令,来完成控制操作。为确保多个指令能够第一时间发送出去、准确传送到指定功能模块、正确指导系统工作,系统必须设置独立、且具备抗干扰能力的信息交流中心,依靠其交互功能,实现信息的生成、传播、控制与管理。

(2)可以实现对电气工程系统设备的全面监控。由于很多电气工程系统设备都是全天候运行,因此电气控制系统同样必须能够实现24h的全面监控,并可以准确的完成电气工程系统设备故障地点的诊断。此外,现代化的控制技术还应该依靠信息采集、信息处理以及指令反馈流程,形成全面的监控管理,确保电气工程系统能实时处于控制之下。

(3)具有较高的安全性。安全性是电气工程运行过程中最为重要的保障之一,但是在实际生产过程中,外部和内部的环境都有可能对电气工程本身造成运行障碍。所以,现代控制技术在保证其监控功能以外,还需要具备自检能力,能够对系统本身进行定期检查,及时排除安全隐患。另外,考虑到电气工程中涉及到多种类型的管理项目模块,包括设施养护、数据管理、运行监护、工程管理等模块,必须保证各个模块的安全性都得到有效保证,才能为整个系统提供安全可靠的运行环境。

3现代化的控制技术

3.1智能化控制技术

电气系统的发展已经步入到了电气工程自动化的阶段,实现电气工程自动化的关键要素就是要实现对电气工程系统的智能化控制,因此在目前现代控制技术中最主要的内容就是对电气工程系统的智能化控制。智能化的控制系统主要是通过采用智能化控制技术来实现电气工程系统控制的高效、自主、远程操作。电气工程系统智能化在电气系统中的应用已经十分的广泛,例如当前电气系统中有关于系统开关量以及模拟量等各项数据的动态实时采集以及反馈处理,都是通过智能化进行控制。此外,在电气系统工程中对于电气工程系统设备运行状态的实时监测、对于故障的分析诊断以及紧急处理方面,都已经广泛的应用了智能化的控制技术。

3.2模糊PID控制技术

模糊PID控制技术在电气工程系统运作中的运用即要求相关技术人员在系统操控过程中应注重依据工程设计要求以在线调节参数的方法来调整电气系统运作状态,达到高效系统运行效果。例如,某电气工程项目在开展过程中为了确保其安全性,以DSP、模糊单片机等元件建构PI控制器,继而在PI控制器运作过程中依据其输出的系统参数变量对电机传动系统运行状况进行调整,并就此规避传统系统运作模式下凸显出的逆变部分等电机参数测量误差问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,就当前的现状来看,模糊PID控制技术在应用过程中亦逐渐凸显出响应迅速、超调小自动修正等优势,因而当代电气工程项目在开展过程中应注重将其贯穿于其中,继而实现对系统各项参数的合理化调整,达到稳定的系统运作状态。

3.3非线性控制技术

线性控制理论在电气工程自动化中已经应用十分广泛,并取得了一定成果。但实际上,线性控制技术是通过对电气产品工作中局部线性的稳定来进行模型简化设计的,对电气产品和设备本身固有的非线性特征未予考虑,始终存在着较大的控制漏洞。比如,线性控制要依靠产品运行中反馈的状态变量来实现控制,而在系统运行中有很多变量的测量并不是件容易的事,还有像机端电压并不属于系统状态变量,通过加权系数综合考虑多因素虽能在一定程度改善动态品质,但电压反馈增益不足,并不能完全满足电压调节要求。电气系统控制领域依然存在许多的重大技术难题。但我相信随着科学技术的不断发展,这些难题总将被克服。电气工程在各领域发展的同时,也对其控制技术提出了更高的要求,实践中需要出现基于非线性控制理论,可以弥补线性控制技术的不足。

4电气工程中现代控制技术的运用

4.1帮助电气工程创建完整的控制系统

众所周知,电气工程由多个系统结构构成,要想让这些单元结构能够独立、连续的完成工作,现代控制技术应承担选择功能、设置功能、计划功能、解释功能等多种责任。首先,在各功能模块上设置监控器,监测它们的操作行为、运行状态,并以数据的形式记录,转存到数据库中,如此,控制技术既可以依靠“复制数据”找出控制方式,又能随时检索系统运行信息,查找故障问题;其次,创建中枢系统、装置、设备的联动控制机制,以“作业任务”的形式分配任务,以便于系统可以同步、集中处理重要“运行信息”,不耽误电气工程正常工作;最后,因为电气工程系统、装置、设备的运行功能复杂、多样,所以要想正确下达指令,明确指令内容要求相对困难,利用现代控制技术,可将许多复杂的指令编撰成“编码”,由翻译器统一处理,如此一来,不仅方便了操作,电气工程控制管理效率、水平也会大大提升。

4.2合理的选用电气工程控制系统设备

控制系统设备是整个现代控制技术实现的重要基础保障,这也是控制系统效率与安全性的基础。现阶段在电气工程控制系统中主要分为作业类、信息收集传递类以及控制处理类等三类设备。其中作业设备主要是进行各种电气工程操作的动作,主要是控制电气开关、换闸以及变压稳压等电气工程设备。信息收集类设备主要是只对电气工程系统运行过程进行监控的设备,主要包括电子信号转换器、系统运行监控以及网络传输设施等一系列的设备,控制类的设备则主要包括处理器与控制终端等,在设备的选择上应该尽可能的选择各种智能化与高效化的控制设备。

4.3加强电气工程内、外部环境管理

电气工程内、外部工作环境的监测工作是其安全生产工作的重中之重,所以,现代控制技术管理工作的重要内容便是环境监测、管理,主要内容包括:监控电气工程电流、温度、湿度、电压、电功率等基础运行指标数据,如发现阶段时间内这些指标数据出现较大波动变化,会立即发出报警信号;管理、控制电气工程内其他非主要工作设备的运行状态,比如启动空调、除湿设备、稳压设备、变压设备、变频设备等。

5结语

现代控制理论和技术对电气工程自动化的发展提供了技术支持。随着现代控制理论的完善和电气产品在工农业生产中的应用基础越来越广泛,电气系统也变的越来越复杂,同时也向着自动化、智能化的方向迈进。相信随着先进控制理论的不断丰富,未来在电气工程自动化控制中占据的比重会越来越大,功能性和稳定性会越来越强。

参考文献:

[1]现代控制理论概述及实际应用意义[J].王凡,王思文,郑卫刚.网友世界.2012(13)

[2]对电气工程及其自动化技术的设计与应用分析[J].刘涛.科技视界.2015(26)

论文作者:李宏刚

论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期

论文发表时间:2018/9/18

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