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電氣工程自動(dòng)化與智能化論文
1、智能化技術(shù)的應用特點(diǎn)分析
如今,電氣自動(dòng)化已然步入了智能化階段,最顯著(zhù)的標志即智能控制器的實(shí)現,同傳統控制器相比,現代化智能控制器的各方面性能均有大幅提升,并具有如下特征:
1)實(shí)現了無(wú)人超控。智能技術(shù)最為顯著(zhù)的優(yōu)勢,即無(wú)論何種情況,在電氣工程自動(dòng)化控制工作中,智能控制器技術(shù)都比傳統控制器更受肯定。這主要是由于系統控制水平是由下降及響應時(shí)間、魯棒性變化等來(lái)進(jìn)行調節的,此三者的結合為系統自動(dòng)化控制提供了保障,采用智能技術(shù)對電氣設備進(jìn)行調節和控制,不僅大幅減少了勞動(dòng)力資源,還實(shí)現了無(wú)人超控,這無(wú)疑是電氣自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的又一大突破。
2)無(wú)需構建控制模型。智能控制器較傳統控制器而言更具優(yōu)勢,這主要體現為:智能技術(shù)的應用實(shí)現了控制器緊密系數的提高,傳統控制器運作過(guò)程中由于技術(shù)欠佳,因此,一旦遇到復雜程度較大的動(dòng)態(tài)方程控制對象時(shí),很難對該控制對象進(jìn)行嚴密而有效的掌控,因而嚴重影響了受控對象的模型設計。由于智能技術(shù)的應用,因此,不會(huì )出現受控對象模型設計難以預測與評估等情況的發(fā)生。
3)數據處理過(guò)程中具有較高的一致性。智能控制器可對所有輸入數據進(jìn)行處理和準確的估計,即使所輸入數據不常見(jiàn),也能夠快速進(jìn)行評估。由于受控對象具有較強的變更性,因而造成不同的控制對象在控制器方面所具有的控制效果也各不相同。對于多樣化的控制對象,即使應用智能技術(shù)也很難全面進(jìn)行控制,雖然智能技術(shù)在控制某些對象時(shí)無(wú)需采取行動(dòng)即可獲取較好的控制效果,但這就全體控制對象而言仍然具有較高的難度。因此,具體工作過(guò)程中仍需要進(jìn)一步對智能控制器的缺陷進(jìn)行研究,特別是針對各種控制對象時(shí)應結合具體情況進(jìn)行分析,以求突破。
2、電氣工程自動(dòng)化控制中智能技術(shù)的具體應用分析
2.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)的應用
由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)反向轉波算法較梯形控制法而言具有更高的性能,不僅大幅縮短了定位時(shí)間,還實(shí)現了對非初始速度、負載轉矩變化的有效控制。對于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )而言,其結構具有多層次性,可進(jìn)行反向學(xué)習算法,在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的子系統中,其中一個(gè)可根據機電系統參數對轉子速度進(jìn)行判斷和控制,另一個(gè)子系統則可以根據電氣動(dòng)態(tài)參數對定子電流進(jìn)行判斷和控制。智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)在模式識別及信號處理方面得到了廣泛應用,由于其具有非線(xiàn)性一致函數估計器,因此在電氣傳動(dòng)自動(dòng)化控制方面得到了有效的運用,正如上文所提到的那樣,智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )一致性強,因此,不需要被控對象的數學(xué)模型,且對噪音具有較高的抵抗力。
2.2模糊邏輯控制技術(shù)的應用
在電氣工程自動(dòng)化控制系統中通常具有很多模糊控制器,來(lái)替代PID控制器,并執行其他任務(wù)。模糊控制器多用于數字動(dòng)態(tài)傳動(dòng)系統中。模糊邏輯控制包括兩種,M型和S型,目前只有M型模糊控制器用于控制調速,M、S型控制器都含有規則庫,即ifthem模糊規則集。其中,S型規則ifX為G,且Y為H,此時(shí),W=(fX,Y),G、H均為模糊集。M型主要包括知識庫、模糊化、反模糊化、推理機等,其中,模糊化用以完成變量的測量與模糊化,其隸屬函數存在多種形式;推理機作為控制器中最為關(guān)鍵的一個(gè)部分,其能夠模擬人類(lèi)進(jìn)行模糊控制行為的推理;知識庫包括數據庫及語(yǔ)言控制規則庫,后者開(kāi)發(fā)方式是將專(zhuān)家知識置于應用目標之上,對對操作器的控制行為進(jìn)行構建,在構建時(shí)需要采用的是推理機及模糊控制器來(lái)進(jìn)行操作;反模糊化多用于量化過(guò)程,包括中間平均技術(shù)及反模糊化技術(shù)等。
2.3PLC技術(shù)的應用
作為一個(gè)輔助系統,PLC正逐步取代電力企業(yè)生產(chǎn)中的各種繼電控制器,為了滿(mǎn)足逐步提高的電力要求,PLC在協(xié)調電力生產(chǎn)方面存在強大的優(yōu)勢,可以對某工藝流程進(jìn)行有效控制。例如,在電力企業(yè)中,儲煤、上煤、配煤及輔助系統共同構成了企業(yè)輸煤系統,作為輸煤控制系統,集控室主站層主要包括PLC和人機接口,集控室系統雖為自動(dòng)化控制,但仍需輔助手動(dòng)控制,遠程I/O站及現場(chǎng)傳感器可完成遠距離監控,推動(dòng)了企業(yè)生產(chǎn)效率的不斷提高。PLC軟繼電器替代了傳統供電系統中實(shí)物元件的應用,不僅實(shí)現了供電系統切換的自動(dòng)化,還有效提升了系統的安全性及穩定性。
2.4故障診斷及優(yōu)化設計技術(shù)的應用
在電氣工程中,電氣設備的設計是一項極為復雜的工作,需運用電路、電機、電磁場(chǎng)等多門(mén)專(zhuān)業(yè)知識及實(shí)際經(jīng)驗,傳統設計采用的是實(shí)驗及經(jīng)驗手工法,因此,所制定的方案很難實(shí)現最優(yōu)化。隨著(zhù)智能技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)品設計已由傳統的手工法轉變?yōu)镃AD設計,結合智能技術(shù)的應用,不僅大幅度縮短了開(kāi)發(fā)周期,還提高了產(chǎn)品的設計質(zhì)量及效率。為了對電氣設計進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,應廣泛應用專(zhuān)家系統,加強專(zhuān)家系統的研發(fā)力度。此外,智能技術(shù)遺傳算法由于算法先進(jìn)、計算精度較高,也在電氣工程中得到了廣泛應用,例如,電氣工程故障及征兆間具有不確定性及非線(xiàn)性等特點(diǎn),因而關(guān)系往往錯綜繁雜,采用智能技術(shù)正好充分發(fā)揮了其優(yōu)勢。
3、結語(yǔ)
綜上所述,電氣工程自動(dòng)化控制中智能技術(shù)的應用,不僅極大地提升了電氣設備的自動(dòng)化控制能力,還為電氣工程整體的安全、穩定、可靠運行打下了堅實(shí)的基礎。
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