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摘要:智能化技术是计算机技术与人工智能理论的完美融合,是最近才兴起的一个高新技术领域。但是从出现到发展的短短数年间,智能化技术就受到了普遍的关注和广泛的应用,其未来前景不可限量。电气工程领域研究的主要内容就是和电气有关的自动控制、信息收集与处理、系统运行和相关电子电气技术等等,这些具体研究方向和智能化技术的实际效用都有着不少重合的地方,通过在电气工程自动化控制中应用到智能化技术,可以有效提升控制效果,并对其中的一些缺陷或者差错的地方进行弥补和改进,最终促进电气工程行业向前发展。关键词:智能化技术;电气工程;自动化控制;应用
中图分类号:F407文献标识码: A
一、智能化技术在电气工程自动化中的应用现状
1.1电气产品设计
对电气设备的设计进行优化,是一项十分复杂的设计工作,它不仅会运用到电机电器、电磁场、电路等方面的科学知识,与设计者的经验和素质也有极大的关系。在以往的产品设计中,多选择进行简单的实验,或是依照设计者的经验采用手工的形式进行。因此,方案的设计存在着極大的局限性和不合理性,但随着现代化的计算机技术不断运用和发展,计算机技术也逐渐运用于电气设备的设计,这使产品的开发周期大大得到缩短,同时其准确性和可行性也得到了提高。人工智能的进一步引进,及CAD技术的发展,使产品的设计效率及产品的质量都得到了极大的提升。 1.2实现智能的控制功能
人工智能技术可以实现以下的控制功能:1)数据信息的采集和处理,对全部的模拟量、开关量进行实时的采集,并按一定的要求进行存储和处理。2)画面显示,模拟的画面可以真实的反映出系统及设备的运行情况,实时的显示电压、电流等,全部的计算量、模拟量、断路器、隔离开关等都可以自动的生成趋势图。3)运行管理,可以对操作系统中的专家系统加以运用,完成运行日志、报表生成、数据存储、运行曲线等项操作。4)故障录波,可以进行模拟量的故障录波、开关量变位、波形捕捉、顺序记录等。5)操作控制,运用鼠标及键盘实现对电动隔离开关和断路器的控制,对励磁电流进行调整等,同时还可以实现停机或带负荷操作,系统还可以对操作人员的权限进行限制,加强值班管理。6)可以进行在线参数的修改及设定,对软压板的退投进行保护。
二、智能化的特点
1、高精度高效化。在电气工程的自动化控制中,精度和效率是至关重要的,智能化技术采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统,使得电气工程的精度和效率越来越高。
2、工艺复合性和多轴化。智能化技术的主要目的在于减少工序和辅助时间。智能化技术在电气工程上的运用正超着多轴多系统控制功能方向发展。
3、科学的计算可视化。能够高效的处理数据和解释数据,信息的交流也不再局限于文字和语育的表达,有了更多的图形、图像、动画等可视信息。
三、智能化技术应用优势
1.方便调整控制
智能化控制器还有另一个大好处,就是可以随时根据下降时间、响应时间以及鲁棒性的变化来调节控制程度,从而有效提高自身工作性能,为自动化控制提供最基础的保障。无论是在什么样的情况下,智能化控制器的调节控制与过去的控制器相比具有更方便调节的优势,更适合投入实际使用。还有一点好处,就是智能化控制器在进行调节控制时完全只需要根据相关数据的变化来自行调节,即使没有专门的技术人员在旁边也可以,同样远程调节控制也是可行的,充分体现了电气工程自动化控制的无人操作性要求,对行业未来发展的重要性不言而喻。
2.一致性很强
智能化控制器的一致性很强,这表现在它对不同数据的处理上,及时输入完全陌生的数据也可以收到很高的估计,完美达到自动化控制的相关要求。不同的控制对象的效果也是不同的,虽然在对有些控制对象实施控制时智能化控制器暂时没有采取行动,其控制效果也是非常优秀的,但这并不是绝对的,可能在换了控制对象的时候就无法收到预期的效果了。所以我们技术人员在设计阶段还是不能松懈,要认真落实具体化原则,即在面对不同的对象时一定要根据其具体情况详细分析,不能因为马虎就降低了控制要求。一旦出现智能化控制器使用效果不佳的情况,不能盲目否定智能化技术,一定要从每个工程环节详细排查、认真分析,因为上述人为因素会给自动化控制结果带来很大的误差,影响试验的准确性。
四、智能化技术在电气自动化控制中的应用
1.故障诊断
在电气工程系统中,电气设备肯定会出现故障,而故障出现的前兆和故障本身有着许多或必然或偶然的联系,通过应用智能化技术,能够将故障诊断的优势发挥到极致。变压器因其重要性引起了许多研究人员的重视,积极实施各种有力措施对其进行防护,以达到提升其工作寿命、强化使用性能的综合目的。但是这并不能避免一些电气故障的出现,为了及时有效地诊断出这些故障并采取相应的技术措施来排除故障,将其对变压器的损害降到最小,智能化技术诊断手段就被适时地引进了。一般使用智能化技术进行变压器故障诊断时,主要分析的是变压器渗出油所分解出来的气体,从而能够快速锁定变压器的故障发生大致范围然后再进一步缩小该范围,将故障发生的局部位置进行检修排查,从而大大提高了故障诊断与解决的速度和效率,控制住了故障给工程带来的影响,实现经济效益回报的最大化。除此之外,智能化故障诊断技术在电动机和发电机等相关电气设备中也获得了广泛的应用,帮助解决了一个又一个较为复杂的实际问题。
2、优化设计
电气设备的设计是一项复杂的工作 它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的.因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进.使传统的CAD技术如虎添翼.产品设计的效率及质量得到全面提高。用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法,非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。
3、模糊逻辑及其控制应用
电气工程自动化控制系统中包含着很多的模糊控制器,它能有效的代替普通的控制器,而且可以更好的用于其他方面。模糊控制器在最初研究的时候主要是应用在各类数字动态传动系统中。模糊逻辑控制在应用的时候主要有M和S两种类型,其中在调速控制方面主要应用的是M型控制器。两种不同的控制器都是有规则库的,有着更为具体的模糊规则集。M型的控制器主要由模糊化、推理机、知识库和反模糊化构成,其中模糊化的功能是实现对变量的量化、测量和模糊化,在进行运作的时候要应用到非常多的函数形式。推理机是模糊化控制器的关键组成部分,可以模仿人类的推理方式来进行决策和推理。知识库主要是语言控制库和数据库,在使用以前,将知识和一些经历放在控制和应用的目标上,通过这样的方式来建设操作控制器,同时对行动进行控制。在建设模型的过程中,要将模糊控制器和神经网络推理机进行一起使用,这样才能更好的实现智能化操作。
结语:
综上所述,本文主要介绍了智能化技术在电气工程自动化控制中的应用情况。只有加强电气工程的智能化程度,才是最终保证行业持续稳定发展的根本手段。文章仅代表作者个人意见,如有不同观点还望赐教,帮助我完善此文,为电气工程智能化发展贡献出自己的力量。
参考文献:
[1]魏俊英,曲炜.人工智能技术及应用[J].上海:同济大学出版社,2007
[2]院丕文.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].科技创业月刊,2010
[3]邹国剑.人工智能化技术的现状、问题及建议[J].上海:电子科技大学出版社,2009
中图分类号:F407文献标识码: A
一、智能化技术在电气工程自动化中的应用现状
1.1电气产品设计
对电气设备的设计进行优化,是一项十分复杂的设计工作,它不仅会运用到电机电器、电磁场、电路等方面的科学知识,与设计者的经验和素质也有极大的关系。在以往的产品设计中,多选择进行简单的实验,或是依照设计者的经验采用手工的形式进行。因此,方案的设计存在着極大的局限性和不合理性,但随着现代化的计算机技术不断运用和发展,计算机技术也逐渐运用于电气设备的设计,这使产品的开发周期大大得到缩短,同时其准确性和可行性也得到了提高。人工智能的进一步引进,及CAD技术的发展,使产品的设计效率及产品的质量都得到了极大的提升。 1.2实现智能的控制功能
人工智能技术可以实现以下的控制功能:1)数据信息的采集和处理,对全部的模拟量、开关量进行实时的采集,并按一定的要求进行存储和处理。2)画面显示,模拟的画面可以真实的反映出系统及设备的运行情况,实时的显示电压、电流等,全部的计算量、模拟量、断路器、隔离开关等都可以自动的生成趋势图。3)运行管理,可以对操作系统中的专家系统加以运用,完成运行日志、报表生成、数据存储、运行曲线等项操作。4)故障录波,可以进行模拟量的故障录波、开关量变位、波形捕捉、顺序记录等。5)操作控制,运用鼠标及键盘实现对电动隔离开关和断路器的控制,对励磁电流进行调整等,同时还可以实现停机或带负荷操作,系统还可以对操作人员的权限进行限制,加强值班管理。6)可以进行在线参数的修改及设定,对软压板的退投进行保护。
二、智能化的特点
1、高精度高效化。在电气工程的自动化控制中,精度和效率是至关重要的,智能化技术采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统,使得电气工程的精度和效率越来越高。
2、工艺复合性和多轴化。智能化技术的主要目的在于减少工序和辅助时间。智能化技术在电气工程上的运用正超着多轴多系统控制功能方向发展。
3、科学的计算可视化。能够高效的处理数据和解释数据,信息的交流也不再局限于文字和语育的表达,有了更多的图形、图像、动画等可视信息。
三、智能化技术应用优势
1.方便调整控制
智能化控制器还有另一个大好处,就是可以随时根据下降时间、响应时间以及鲁棒性的变化来调节控制程度,从而有效提高自身工作性能,为自动化控制提供最基础的保障。无论是在什么样的情况下,智能化控制器的调节控制与过去的控制器相比具有更方便调节的优势,更适合投入实际使用。还有一点好处,就是智能化控制器在进行调节控制时完全只需要根据相关数据的变化来自行调节,即使没有专门的技术人员在旁边也可以,同样远程调节控制也是可行的,充分体现了电气工程自动化控制的无人操作性要求,对行业未来发展的重要性不言而喻。
2.一致性很强
智能化控制器的一致性很强,这表现在它对不同数据的处理上,及时输入完全陌生的数据也可以收到很高的估计,完美达到自动化控制的相关要求。不同的控制对象的效果也是不同的,虽然在对有些控制对象实施控制时智能化控制器暂时没有采取行动,其控制效果也是非常优秀的,但这并不是绝对的,可能在换了控制对象的时候就无法收到预期的效果了。所以我们技术人员在设计阶段还是不能松懈,要认真落实具体化原则,即在面对不同的对象时一定要根据其具体情况详细分析,不能因为马虎就降低了控制要求。一旦出现智能化控制器使用效果不佳的情况,不能盲目否定智能化技术,一定要从每个工程环节详细排查、认真分析,因为上述人为因素会给自动化控制结果带来很大的误差,影响试验的准确性。
四、智能化技术在电气自动化控制中的应用
1.故障诊断
在电气工程系统中,电气设备肯定会出现故障,而故障出现的前兆和故障本身有着许多或必然或偶然的联系,通过应用智能化技术,能够将故障诊断的优势发挥到极致。变压器因其重要性引起了许多研究人员的重视,积极实施各种有力措施对其进行防护,以达到提升其工作寿命、强化使用性能的综合目的。但是这并不能避免一些电气故障的出现,为了及时有效地诊断出这些故障并采取相应的技术措施来排除故障,将其对变压器的损害降到最小,智能化技术诊断手段就被适时地引进了。一般使用智能化技术进行变压器故障诊断时,主要分析的是变压器渗出油所分解出来的气体,从而能够快速锁定变压器的故障发生大致范围然后再进一步缩小该范围,将故障发生的局部位置进行检修排查,从而大大提高了故障诊断与解决的速度和效率,控制住了故障给工程带来的影响,实现经济效益回报的最大化。除此之外,智能化故障诊断技术在电动机和发电机等相关电气设备中也获得了广泛的应用,帮助解决了一个又一个较为复杂的实际问题。
2、优化设计
电气设备的设计是一项复杂的工作 它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的.因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进.使传统的CAD技术如虎添翼.产品设计的效率及质量得到全面提高。用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法,非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。
3、模糊逻辑及其控制应用
电气工程自动化控制系统中包含着很多的模糊控制器,它能有效的代替普通的控制器,而且可以更好的用于其他方面。模糊控制器在最初研究的时候主要是应用在各类数字动态传动系统中。模糊逻辑控制在应用的时候主要有M和S两种类型,其中在调速控制方面主要应用的是M型控制器。两种不同的控制器都是有规则库的,有着更为具体的模糊规则集。M型的控制器主要由模糊化、推理机、知识库和反模糊化构成,其中模糊化的功能是实现对变量的量化、测量和模糊化,在进行运作的时候要应用到非常多的函数形式。推理机是模糊化控制器的关键组成部分,可以模仿人类的推理方式来进行决策和推理。知识库主要是语言控制库和数据库,在使用以前,将知识和一些经历放在控制和应用的目标上,通过这样的方式来建设操作控制器,同时对行动进行控制。在建设模型的过程中,要将模糊控制器和神经网络推理机进行一起使用,这样才能更好的实现智能化操作。
结语:
综上所述,本文主要介绍了智能化技术在电气工程自动化控制中的应用情况。只有加强电气工程的智能化程度,才是最终保证行业持续稳定发展的根本手段。文章仅代表作者个人意见,如有不同观点还望赐教,帮助我完善此文,为电气工程智能化发展贡献出自己的力量。
参考文献:
[1]魏俊英,曲炜.人工智能技术及应用[J].上海:同济大学出版社,2007
[2]院丕文.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].科技创业月刊,2010
[3]邹国剑.人工智能化技术的现状、问题及建议[J].上海:电子科技大学出版社,2009