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摘 要:随着社会科学技术的飞速发展,智能化技术在日常生活中的应用也越来越广泛。本文基于智能化技术的基础理论知识,阐述了智能化技术在电气工程自动化控制领域中应用的意义,通过对智能化技术在电气工程自动化控制领域的应用与实践进行了举例分析,描述了电气工程智能自动化控制的未来发展趋势。
关键词:智能化技术;电气工程自动化控制;应用分析
中图分类号:TM921.5 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)18-0212-02
伴随着社会科学技术的发展,智能化技术作为一种高新技术出现在生活中的各个领域当中,尤其体现在电气工程领域内。自动化控制作为电气工程的重要组成部分,如何改善提高其效率与质量显得尤为重要,而智能化技术的应用便很好的解决了这一问题。
1 电气智能化技术概述
人工智能的产生于20世纪50年代,经过近五十年的不断研究与发展,智能化技术已经被广泛应用。与传统控制技术相比,电气智能化技术具有自我完善、灵活性高、效率高、精准度高、多级别等优势,并且随着计算机信息技术的不断发展,将程序语言应用到该项技术,使得智能化技术发展更加迅速,并发挥出巨大的影响。该技术主要由以下几个特点:
(1)高效率与高精度。智能化技术主要由高效率的中央处理器、多个控制系统及精简指令系统构成,在实际应用中大幅提高了控制的效率及准确度。
(2)具有较强的自我完善能力。与传统控制相比,智能化技术可以通过自我检查与修复来调控整个生产的过程,无需较多的人工干涉,通过系统的检测与评估,及时发现并解决问题。
(3)多级别控制。对于智能控制来说,具有较多的级别便意味着系统具备了多重的处理能力并且分类明确互不干扰,根据不同的需求完成不同的工作,有效的节约的资源,避免浪费。
(4)灵活性高。智能化的电气设备系统每一方面都会展现的非常的灵活,可以通过信息进行大规模的传输,减轻运行中的超负荷工作,实行资源优化,强化系统管理。
2 智能化技术在电气工程自动化控制中的重要意义
2.1 优化电气工程自动化控制模型
电气工程的控制主要依赖于建立大量的模型,但因为模型较为复杂,参数较多,需要大量的计算,因此在实际过程中需要不断的调试与修改,根据得到的反馈进行缜密的设计,除此之外,在运行过程中可能会因其他因素的干扰产生不可预测及评估的状况,这些问题会大幅影响工作的效率,而智能化技术可以通过建立简单少量的控制模型,并通过自我的调节来弥补和完善多种情况,减少不必要因素对控制过程的影响,进而使控制更加准确高效。
2.2 提高电气工程自动化控制的统一性
在传统的控制当中,根据不同的控制要求需要设计不同的控制模型,为满足更高的控制要求就必须设计大量的控制模型,因此容易产生各类的失控问题,使用智能化技术可以将控制过程的各类设备仪表等统一起来,避免了控制的复杂程度,避免多样的控制模型,有效的提高了控制的效率与质量,并实现多需求的控制方案。
2.3 提高电气工程自动化控制的水平
效率与精度是电气工程自动化控制的两项重要指标。智能化技术的应用可以在通过对设备参数、实际情况的分析,通过高速运算、精简指令控制不断调整与修正电气设备的控制,减少控制模型建立的时间,及时采集控制数据,做出反馈调整,减少错误产生,提高了电气工程控制的的效率与精度。
3 智能化技术在电气工程自动化控制的应用与分析
智能化技术在电气工程中主要有三个方面的具体应用:
(1)智能化能够解决一些传统控制不能解决的复杂问题。它能够借助模糊控制、神经网络控制、遗传算法控制等方式有效的提高运行速度。
(2)优化电气工程的整体设计。在其原有的基础上升级优化,提高质量。
(3)发现并处理问题。当设备出现问题时,传统的控制器可能无法发现问题,即使发现也无法自我解决,最后都要依赖于人工修改,而智能化技术就可以通过系统自我诊断,即使处理,避免事故发生。
这个技术的运用有许多的成功案例,例如,PLC控制在电气自动化控制中比传统控制器响应快速、可靠性强、使用方便,操作简单,其运行编程较为简单,容易理解,可以直观、形象地对整个系统的运行情况做出描述应用范围广,兼容能力强,通过与变频器、触摸屏等的结合使用,形成了完整的运行系统,极大地提高了电气自动化控制过程中的实用性,可大幅度提升生产效率。
在电气工程自动化控制系统中往往还会存在一些模糊控制,这种控制方法具有自适应自学习的能力,能自动地对自适应模糊控制规则进行修改和完善,它能够代替传统的PID控制,通过知识库、反模糊化、模糊化及推理机等部分相互协调,自动地对自适应模糊控制规则进行修改和完善,提高了控制系統的性能。对于那些具有非线性、大时滞、高阶次的复杂系统有着更好的控制性能。
20世纪80年代末发展起来的神经网络控制也是智能化控制中的前沿控制方式,神经网络控制可以分为监视控制、逆控制、神经适应控制、实用反向传播控制和适应评价控制等。在智能控制系统中,最重要的是和知识基有关的推理机型,以及随环境变化的适应能力。在电气工程自动化控制领域可以实现系统建模和辨识,参数整定,极点配置,内模控制,优化设计,预测控制,最优控制,滤波与预测容错控制等。
除此之外,还有SCADA系统(数据采集与监视控制系统),它综合利用计算机技术、控制技术、通信与网络技术,对测控点的过程设备进行数据的采集,对生产过程实施全面实时的监控,然后为安全生产、调度、管理提供完整的数据及技术手段。设备监督系统主要用于对组态现场的设备界面进行监督,对现场设备的运行状态进行显示,对现场设备运行故障进行报警,对历史故障进行统计查询,对设备的启停进行控制,还包括对设备运行参数的设置。SCADA系统主要应用于测控点十分分散、分布范围广的生产过程和设备的监控。 在电气工程当中,专家系统也被广泛的运用,通过将大量的专家知识和推理方法存储到知识库当中,再由推理机使用这些知识去解决实际情况中遇到的各种模糊性、不确定性、不完全性的问题,在原本的基础上节省大量的推理时间及成本,提高工作效率和水平,为电气工程的生产与发展提供了便利。在电气工程化设计当中,由于遗传算法整体搜索策略和优化搜索方法在计算时不依赖于梯度信息或其它辅助知识,极大地提高了运算速度,从而提高了运行速度和计算的精准度。
4 电气工程智能化技术发展趋势与展望
近年来,随着计算机技术、数据处理技术、信息传感器技术、通信和数据存储技术、电力电子技术等的发展及各学科间的融合,电气工程自动化控制的智能化逐步成为行业发展的一个重要趋势。
电气工程智能化技术在未来将面向通用化、专业化、智能化。为确保电气工程自动化系统的正常运行,实现有效的工作运行,该技术将逐步向通用化发展,只有通用数据接口标准化对接才能使数据更高效的传输,同时也能降低时间,减少支出,提高效率,使电气工程自动化智能控制更好的普及。然而,因为电气电气工程自动化控制存在一定的局限性,为使得技术与社会领域匹配更契合,智能化技术的设计与运用需要更加专业,设计与安装人员也需要更专业的培养,这样才能对各种不确定的问题进行有效的分类处理,将事故发生率降到最低,有助于系统高效可靠运行。为实现电气工程的智能化控制的发展,如何解决运行中的无法稳定的问题显得尤为重要,当前已经初步通过智能化技术实现了无需人工设计模型实现系统控制,想要更好的应用智能化技术,还需要智能化不断发展,提高系统的稳定性,减少偏差,简化控制模型,提高控制的准确率。
5 结 语
随着科学技术的发展,智能化技术在电气工程自动化控制中的运用越来越广泛,其作用越来越重要,优化了电气工程自动化控制模型,提高了电气工程自动化控制的统一性,提高了电气工程自动化控制水平。在未来,智能化技术的应用在行业内有着广阔的前景,实现通用化、专业化、智能化更是重要的发展趋势。为进一步的加强智能化技术在电气工程自动化控制中的运用,还应继续不断的学习与研究,更好的为我国经济做出贡献,满足社会的发展需求。
參考文献
[1]朱家辉.电气工程自动化发展趋势及智能化技术的应用[J].科技风,2017(01):118.
[2]刘 華.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用分析[J].河南科技,2016(01):39~40.
[3]龚 成.电气工程及其自动化的发展现状分析及发展趋势[J].现代经济信息,2015(16):338.
[4]闫书畅.基于电气工程自动化的智能化技术应用探讨[J].科技创新导报,2013(27):96.
收稿日期:2018-5-17
作者简介:黄承波(1983-),男,壮族,工程师,本科,主要从事电力设计工作。
关键词:智能化技术;电气工程自动化控制;应用分析
中图分类号:TM921.5 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)18-0212-02
伴随着社会科学技术的发展,智能化技术作为一种高新技术出现在生活中的各个领域当中,尤其体现在电气工程领域内。自动化控制作为电气工程的重要组成部分,如何改善提高其效率与质量显得尤为重要,而智能化技术的应用便很好的解决了这一问题。
1 电气智能化技术概述
人工智能的产生于20世纪50年代,经过近五十年的不断研究与发展,智能化技术已经被广泛应用。与传统控制技术相比,电气智能化技术具有自我完善、灵活性高、效率高、精准度高、多级别等优势,并且随着计算机信息技术的不断发展,将程序语言应用到该项技术,使得智能化技术发展更加迅速,并发挥出巨大的影响。该技术主要由以下几个特点:
(1)高效率与高精度。智能化技术主要由高效率的中央处理器、多个控制系统及精简指令系统构成,在实际应用中大幅提高了控制的效率及准确度。
(2)具有较强的自我完善能力。与传统控制相比,智能化技术可以通过自我检查与修复来调控整个生产的过程,无需较多的人工干涉,通过系统的检测与评估,及时发现并解决问题。
(3)多级别控制。对于智能控制来说,具有较多的级别便意味着系统具备了多重的处理能力并且分类明确互不干扰,根据不同的需求完成不同的工作,有效的节约的资源,避免浪费。
(4)灵活性高。智能化的电气设备系统每一方面都会展现的非常的灵活,可以通过信息进行大规模的传输,减轻运行中的超负荷工作,实行资源优化,强化系统管理。
2 智能化技术在电气工程自动化控制中的重要意义
2.1 优化电气工程自动化控制模型
电气工程的控制主要依赖于建立大量的模型,但因为模型较为复杂,参数较多,需要大量的计算,因此在实际过程中需要不断的调试与修改,根据得到的反馈进行缜密的设计,除此之外,在运行过程中可能会因其他因素的干扰产生不可预测及评估的状况,这些问题会大幅影响工作的效率,而智能化技术可以通过建立简单少量的控制模型,并通过自我的调节来弥补和完善多种情况,减少不必要因素对控制过程的影响,进而使控制更加准确高效。
2.2 提高电气工程自动化控制的统一性
在传统的控制当中,根据不同的控制要求需要设计不同的控制模型,为满足更高的控制要求就必须设计大量的控制模型,因此容易产生各类的失控问题,使用智能化技术可以将控制过程的各类设备仪表等统一起来,避免了控制的复杂程度,避免多样的控制模型,有效的提高了控制的效率与质量,并实现多需求的控制方案。
2.3 提高电气工程自动化控制的水平
效率与精度是电气工程自动化控制的两项重要指标。智能化技术的应用可以在通过对设备参数、实际情况的分析,通过高速运算、精简指令控制不断调整与修正电气设备的控制,减少控制模型建立的时间,及时采集控制数据,做出反馈调整,减少错误产生,提高了电气工程控制的的效率与精度。
3 智能化技术在电气工程自动化控制的应用与分析
智能化技术在电气工程中主要有三个方面的具体应用:
(1)智能化能够解决一些传统控制不能解决的复杂问题。它能够借助模糊控制、神经网络控制、遗传算法控制等方式有效的提高运行速度。
(2)优化电气工程的整体设计。在其原有的基础上升级优化,提高质量。
(3)发现并处理问题。当设备出现问题时,传统的控制器可能无法发现问题,即使发现也无法自我解决,最后都要依赖于人工修改,而智能化技术就可以通过系统自我诊断,即使处理,避免事故发生。
这个技术的运用有许多的成功案例,例如,PLC控制在电气自动化控制中比传统控制器响应快速、可靠性强、使用方便,操作简单,其运行编程较为简单,容易理解,可以直观、形象地对整个系统的运行情况做出描述应用范围广,兼容能力强,通过与变频器、触摸屏等的结合使用,形成了完整的运行系统,极大地提高了电气自动化控制过程中的实用性,可大幅度提升生产效率。
在电气工程自动化控制系统中往往还会存在一些模糊控制,这种控制方法具有自适应自学习的能力,能自动地对自适应模糊控制规则进行修改和完善,它能够代替传统的PID控制,通过知识库、反模糊化、模糊化及推理机等部分相互协调,自动地对自适应模糊控制规则进行修改和完善,提高了控制系統的性能。对于那些具有非线性、大时滞、高阶次的复杂系统有着更好的控制性能。
20世纪80年代末发展起来的神经网络控制也是智能化控制中的前沿控制方式,神经网络控制可以分为监视控制、逆控制、神经适应控制、实用反向传播控制和适应评价控制等。在智能控制系统中,最重要的是和知识基有关的推理机型,以及随环境变化的适应能力。在电气工程自动化控制领域可以实现系统建模和辨识,参数整定,极点配置,内模控制,优化设计,预测控制,最优控制,滤波与预测容错控制等。
除此之外,还有SCADA系统(数据采集与监视控制系统),它综合利用计算机技术、控制技术、通信与网络技术,对测控点的过程设备进行数据的采集,对生产过程实施全面实时的监控,然后为安全生产、调度、管理提供完整的数据及技术手段。设备监督系统主要用于对组态现场的设备界面进行监督,对现场设备的运行状态进行显示,对现场设备运行故障进行报警,对历史故障进行统计查询,对设备的启停进行控制,还包括对设备运行参数的设置。SCADA系统主要应用于测控点十分分散、分布范围广的生产过程和设备的监控。 在电气工程当中,专家系统也被广泛的运用,通过将大量的专家知识和推理方法存储到知识库当中,再由推理机使用这些知识去解决实际情况中遇到的各种模糊性、不确定性、不完全性的问题,在原本的基础上节省大量的推理时间及成本,提高工作效率和水平,为电气工程的生产与发展提供了便利。在电气工程化设计当中,由于遗传算法整体搜索策略和优化搜索方法在计算时不依赖于梯度信息或其它辅助知识,极大地提高了运算速度,从而提高了运行速度和计算的精准度。
4 电气工程智能化技术发展趋势与展望
近年来,随着计算机技术、数据处理技术、信息传感器技术、通信和数据存储技术、电力电子技术等的发展及各学科间的融合,电气工程自动化控制的智能化逐步成为行业发展的一个重要趋势。
电气工程智能化技术在未来将面向通用化、专业化、智能化。为确保电气工程自动化系统的正常运行,实现有效的工作运行,该技术将逐步向通用化发展,只有通用数据接口标准化对接才能使数据更高效的传输,同时也能降低时间,减少支出,提高效率,使电气工程自动化智能控制更好的普及。然而,因为电气电气工程自动化控制存在一定的局限性,为使得技术与社会领域匹配更契合,智能化技术的设计与运用需要更加专业,设计与安装人员也需要更专业的培养,这样才能对各种不确定的问题进行有效的分类处理,将事故发生率降到最低,有助于系统高效可靠运行。为实现电气工程的智能化控制的发展,如何解决运行中的无法稳定的问题显得尤为重要,当前已经初步通过智能化技术实现了无需人工设计模型实现系统控制,想要更好的应用智能化技术,还需要智能化不断发展,提高系统的稳定性,减少偏差,简化控制模型,提高控制的准确率。
5 结 语
随着科学技术的发展,智能化技术在电气工程自动化控制中的运用越来越广泛,其作用越来越重要,优化了电气工程自动化控制模型,提高了电气工程自动化控制的统一性,提高了电气工程自动化控制水平。在未来,智能化技术的应用在行业内有着广阔的前景,实现通用化、专业化、智能化更是重要的发展趋势。为进一步的加强智能化技术在电气工程自动化控制中的运用,还应继续不断的学习与研究,更好的为我国经济做出贡献,满足社会的发展需求。
參考文献
[1]朱家辉.电气工程自动化发展趋势及智能化技术的应用[J].科技风,2017(01):118.
[2]刘 華.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用分析[J].河南科技,2016(01):39~40.
[3]龚 成.电气工程及其自动化的发展现状分析及发展趋势[J].现代经济信息,2015(16):338.
[4]闫书畅.基于电气工程自动化的智能化技术应用探讨[J].科技创新导报,2013(27):96.
收稿日期:2018-5-17
作者简介:黄承波(1983-),男,壮族,工程师,本科,主要从事电力设计工作。