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智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制的應用優(yōu)秀論文
摘要：自動(dòng)化控制是電氣工程中的重要環(huán)節之一，其水平的高低會(huì )因智能化技術(shù)的高低而產(chǎn)生浮動(dòng)。文章介紹了在電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)的特點(diǎn)，從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )系統、故障診斷等方面分析了智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的具體運用，以便智能化技術(shù)能夠更為廣泛地應用于在電氣自動(dòng)化控制中，從而提高我國電氣工程的水平。
關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化控制；智能化技術(shù)；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )系統；故障診斷系統
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各行業(yè)也在不斷更新自身的生產(chǎn)技術(shù)。我國電氣市場(chǎng)在這一背景下得了到快速的發(fā)展，電氣工程在我國的應用也更為廣泛。電氣工程中必不可少的環(huán)節之一便是自動(dòng)化控制技術(shù)，傳統自動(dòng)化控制技術(shù)不高使得部分電氣設備的工作效率難以提高，從而影響了我國電氣工程的水平。智能化技術(shù)是自動(dòng)化控制中的新興技術(shù)，相比傳統的自動(dòng)化控制技術(shù)，智能化技術(shù)的工作效率得到大幅提升，不僅能夠實(shí)現人工智能，同時(shí)還能使我國電氣工程行業(yè)得到快速發(fā)展。因此我國應向各電力工程企業(yè)推行智能化技術(shù)，擴大智能技術(shù)在電氣工程中的應用范圍，提高我國電氣工程的工作效率。
1電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)的特點(diǎn)
1.1智能化控制器能夠實(shí)現無(wú)人化操控
電氣工程在實(shí)際運用中，傳統的自動(dòng)化技術(shù)要遜于智能化的自動(dòng)化技術(shù)。因此，電氣工程施工企業(yè)更傾向于使用智能化控制器。智能化控制器的控制程度與以下方面有關(guān)：魯棒性變化、響應時(shí)間、下降時(shí)間。智能化控制器能夠將上述原因結合并進(jìn)行調節，保證在自動(dòng)化運行過(guò)程中不會(huì )出現意外狀況。企業(yè)使用智能化技術(shù)控制并調整電氣工程中所用的電氣設備，從而為企業(yè)省去大量人員的開(kāi)銷(xiāo)，幫助企業(yè)解放大量的勞動(dòng)力。企業(yè)所雇用的員工只需掌握一定技術(shù)便能夠令設備形成自我調節模式，無(wú)需工作人員進(jìn)行長(cháng)時(shí)間的監控或管理。除此以外，工作人員在固定區域內使設備在無(wú)人控制的情況下實(shí)現自動(dòng)調節。
1.2智能化控制器不需要控制模型
在電氣工程企業(yè)所使用的傳統自動(dòng)化控制器中，自動(dòng)化控制器緊密系數不高，傳統控制器在具體工作中技術(shù)水平的含量并不高，不能對含有復雜動(dòng)態(tài)方程的控制對象進(jìn)行管理與控制，使自動(dòng)化控制器出現失控的現象，而關(guān)于該控制對象的所有工作都將受到不同程度的影響，電氣工程進(jìn)度也將因此變得緩慢甚至停止，給電氣工程施工企業(yè)帶來(lái)大量損失。而智能化技術(shù)將設計控制對象模型這一工序直接省略，智能化控制器不再控制模型，因此在電氣工程施工中也不存在對控制對象不能進(jìn)行評估或預測的問(wèn)題。
1.3智能化控制器具備較高的一致性
無(wú)論工作人員錄入什么數據，智能化控制器都可以對其進(jìn)行處理，并在處理之后獲得較為準確的預測。智能化控制器在處理數據的過(guò)程中往往會(huì )收到輸入復雜且使用率不高的數據，智能化控制器依舊能夠對該數據實(shí)施分析評測�？刂茖ο缶哂休^強的變更性且不同的控制對象在控制器中顯現的控制效果也存在差異。如今，電氣工程中的控制對象呈現多樣化，智能化控制器也無(wú)法控制所有的控制對象。盡管智能化控制器能夠在無(wú)人操作的情況下對大部分控制對象進(jìn)行有效控制，但智能化控制并不是萬(wàn)能的，工作人員不能利用智能化控制器控制所有的控制對象。這代表我國智能化控制器的開(kāi)發(fā)與升級還有較大的空間，我國應更為積極地開(kāi)發(fā)智能化控制器，為我國電氣工程行業(yè)的發(fā)展提供幫助。
2智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的具體應用
2.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )系統
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )系統中共擁有兩個(gè)子系統：一個(gè)子系統借電氣內部動(dòng)態(tài)參數的協(xié)助對定子電流進(jìn)行分析與辨認；另一個(gè)子系統則借機電系統參數對轉子速度進(jìn)行分析與辨認。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )中的構造往往含有多層，并且每一層構造都具有前饋性，因此神經(jīng)系統更偏向于運用反向學(xué)習算法。工作人員在使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )對電氣工程驅動(dòng)系統以及交流電機的運行狀態(tài)進(jìn)行確認、檢測與監督過(guò)程中，能夠充分體現出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )在使用反向學(xué)習算法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )反向轉波算法在電氣工程內較為常用，其能夠幫助工作人員有效管理非初始速度以及負載轉矩所產(chǎn)生的變化，也能大幅縮減定位時(shí)間，這是傳統梯形控制所不能比擬的。智能化神經(jīng)中有網(wǎng)絡(luò )函數估計器，它具有較高的抗擾性，同時(shí)也具有較好的防噪音能力，其一致性也優(yōu)于一般控制器，無(wú)需控制模型。上述優(yōu)點(diǎn)使得智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )在模式識別與信號處理中的應用較為頻繁，對電氣傳動(dòng)控制起到良好的作用。智能化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )使得電氣設備的診斷系統和條件監控決策得以強化，使其使用更為穩定可靠。之所以能夠實(shí)現兩者的強化，和智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )與不同傳感器錄入的并行結構相符有關(guān)。工作人員若希望神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )可以長(cháng)久安全運行，需使智能神經(jīng)系統具有以下三個(gè)條件：（1）智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )中含有大量的激勵函數；（2）智能神經(jīng)函數內含有隱藏層；（3）智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )中含有隱藏節點(diǎn)，如BP網(wǎng)絡(luò )模型（如圖1所示）。工作人員在選擇激勵函數和最優(yōu)隱藏節點(diǎn)以及層數時(shí)，可使用嘗試法選擇。工作人員能夠通過(guò)反向轉波算法調動(dòng)并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )全沖，以便神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )得以長(cháng)久安全且流暢地運行。
2.2故障診斷及優(yōu)化設備
如今，計算技術(shù)的發(fā)展速度加快，計算機技術(shù)逐漸應用于我國各個(gè)領(lǐng)域，其中便包括我國的電氣工程行業(yè)。計算機對我國電氣工程行業(yè)設備的更新具有積極作用。電氣工程注重施工企業(yè)的施工效率與施工質(zhì)量，施工企業(yè)若依舊運用手工進(jìn)行施工方案的設計與規劃，電氣工程的施工不能滿(mǎn)足當今社會(huì )的需求。就目前而言，手工設計圖紙的弊端逐漸顯現出來(lái)，有以下兩點(diǎn)：（1）所需時(shí)間較長(cháng)；（2）圖紙精細度不足，容易出現偏差。無(wú)論上述哪一點(diǎn)都會(huì )對電力工程的施工產(chǎn)生不良的影響。大部分電力工程設計人員已開(kāi)始運用CAD軟件設計圖紙。不僅如此，設計人員利用CAD設計圖紙能夠在通過(guò)網(wǎng)絡(luò )獲得大量的資源，如電機、磁場(chǎng)以及電路的相關(guān)知識，從而使自身設計圖紙的價(jià)值得到提升。工作人員通過(guò)CAD軟件設計圖紙，不管電氣設備的設計圖紙多么復雜，設計人員都可以在CAD軟件中繪制出來(lái)并保證圖紙數據的精準。工作人員還可以在CAD中引入智能化技術(shù)，使CAD軟件的設計質(zhì)量得到提升。智能化CAD軟件能夠提高工作人員的工作效率，減少我國電氣設備的研究與開(kāi)發(fā)時(shí)間，從而使我國電氣設備得到優(yōu)化與升級。遺傳算法是智能化技術(shù)的功能之一，可以進(jìn)行高精度的計算，工作人員將其運用于設備的升級與優(yōu)化中能夠使我國電氣工程中常用的電氣設備質(zhì)量得到提升。除此以外，工作人員還可以將智能技術(shù)引入電氣工程的電氣設備中。當電氣設備處在使用中時(shí)，智能控制器便開(kāi)始自動(dòng)檢測電氣設備的運行狀態(tài)。倘若電氣設備在運行中出現故障，智能控制器便會(huì )根據設備的現存狀況進(jìn)行診斷，排查問(wèn)題并將排查結果顯示在顯示器中。工作人員根據顯示結果組織維修人員對設備進(jìn)行維修，從而保證在短時(shí)間內使電氣設備得以正常運行，減小設備故障對電氣工程施工進(jìn)度的影響。
2.3模糊邏輯控制
英國大學(xué)發(fā)明了模糊控制器并開(kāi)始在電氣工程中使用，實(shí)現電氣化設備的自動(dòng)化控制，代替原有的傳統PID控制器。模糊控制器往往應用于數字動(dòng)態(tài)觸動(dòng)系統中�，F今模糊邏輯控制應用分為M型與S型兩種。上述兩種模糊邏輯控制在具體的應用過(guò)程中，M型控制器是唯一可以實(shí)施調速控制的控制器。無(wú)論是M型還是S型控制器，其本身具有規則庫�？刂破鞯囊巹t庫被人們統稱(chēng)為ifthen模糊規則集。模糊集分G與H，其中if為G，Y為H，那么此時(shí)可得W＝（fX，Y）。按照該運行規則運行的控制器便是S型控制器。推理機、非模糊化以及模糊化等安裝部件則是M型控制器的重要組成部分。其中推理機是M型控制器中必不可少的部分，當模糊控制出現在設備管理過(guò)程中時(shí)，推理機便會(huì )根據當前狀況進(jìn)行判斷處理。上述兩種控制器的知識庫有兩部分，分別為語(yǔ)言控制的規則庫和數據庫。規則庫本身具有拓寬方式，工作人員在建模過(guò)程中運用模糊控制器中的推理機，同時(shí)借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )中的推理機實(shí)施操作，以便對電氣設備進(jìn)行有效控制。如模糊控制在DC/DC變換器中的應用（如圖2所示）。模糊化具有多種不同的表現形式，可以使工作人員有效地測量、量化以及模糊化變量。模糊邏輯在電氣工程自動(dòng)化中的運用與操作能夠促進(jìn)我國電氣工程行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。
3結語(yǔ)
電力工程施工企業(yè)應積極將智能化技術(shù)引入電氣工程的施工活動(dòng)中，實(shí)現電氣設備的自動(dòng)化控制，從而提高電力工程施工企業(yè)的工程質(zhì)量和生產(chǎn)效率，為我國電力工程的施工企業(yè)節省了大量的人力資源，對企業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了積極的影響。企業(yè)運用智能化技術(shù)解決了部分企業(yè)人才短缺的狀況，企業(yè)可以將多余人員抽調到更為適合的崗位，為企業(yè)節省了成本，間接增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益，提高了企業(yè)的競爭實(shí)力，使得企業(yè)能夠在嚴酷的市場(chǎng)競爭中存活下來(lái)，并得到長(cháng)久的發(fā)展。
參考文獻
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