智能化技術在電氣工程自動化中的應用價值

盧靜

摘 要：以智能化技術應用的基本特性為切入點，分析了智能化技術在電氣工程自動化中的應用價值，主要包括PLC技術、神經網絡控制技術、故障診斷優化設計技術和模糊邏輯控制技術等，以供參考。

關鍵詞：智能化技術；電氣工程；智能控制器；PLC

中圖分類號：TM921.5 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.154

智能化技術是現代計算機技術的重要分支之一，其以人類智能為理論基礎，實施進一步的延伸和模擬，旨在為人類生活提供更多的便利。智能化技術在電氣工程自動化當中具有很高的實際應用價值，比如在圖像識別、語言處理和專家分析系統等方面，現已逐漸形成一門現代化的學科。

1 智能化技術應用的基本特性

現階段，電氣工程自動化已逐漸步入智能化的嶄新階段，智能控制器的實現是其主要標志之一。與傳統控制器相比，電氣工程智能控制器的基本特性有以下3點。

1.1 數據處理的一致性

在所輸入的數據不常見的情況下，智能控制器仍可快速、準確地評估，但因不同的控制對象本身的控制效果存在較大的差異，所以，即使應用了智能化技術，實現全面控制的難度也比較大。

1.2 可省去構建控制模型環節

與傳統控制器相比，智能化控制器不需要構建控制模型，切實提高了控制器的緊密系數，即使在控制過程中遇到復雜的動態方程控制對象，仍可通過智能化技術實現有效、嚴密的控制，不會出現難以評估和預測被控制對象模型設計等問題。

1.3 可實現無人操控

無人操控是智能化技術在電氣工程自動化應用中的核心價值，智能控制器進行無人操控時，其對電氣系統的控制是處于動態可調節的狀態之中的，可根據電氣系統的響應時間、魯棒性等方面的變化而進行實時調節，為智能化技術的實現提供了可靠保障，這是我國電氣工程自動化領域的一大突破。

2 智能化技術的應用價值

2.1 PLC技術

雖然PLC技術只是智能化技術中的輔助性技術形式，但其已經逐漸取代了電力企業在生產過程中用到的各類繼電控制器，可更好地滿足不斷增長的電力生產要求。PLC技術在電氣工程自動化中的應用價值主要體現在協調電力生產與工藝流程控制方面。比如，電力工程中的輸煤控制系統主要是由儲煤、上煤和配煤三個子系統組成的，人機接口與PLC是集控室主站層的核心組成部分，雖然集控室基本實現了自動化控制，但仍需要采用手動控制的方式加以輔助。遠程監控主要依靠遠程I/O站與現場傳感器共同完成，從而提高生產效率。基于PLC技術的軟繼電器取代了傳統的電力系統中的實物元件，更好地實現了供電系統的自動化切換，確保了電力系統的安全、穩定。

2.2 神經網絡控制技術

與傳統的梯形控制法相比，神經網絡控制技術中的反向轉波算法的性能更強大，其應用優勢主要體現在3方面：①縮短定位所需的時間；②實現對非初始速度的有效控制；③實現對負載轉矩變化的有效控制。神經網絡的結構是多層次的，具備實施反向算法的條件。神經網絡包括2個子系統，其中，一個以電力系統中的具體參數為依據，判斷并控制轉子速度；另一個以電氣動態參數為依據，判斷并控制定子電流。

現階段，智能化神經網絡控制技術在電氣工程中的信號處理和模式識別兩方面得到了良好的應用，加之具備非線性一致的函數估計器，因此，其在電氣工程傳動自動化中的應用價值更為理想，應用效果良好。總而言之，智能化神經網絡控制技術的一致性非常強，無需建立受控制對象的數學模型。此外，其可抗拒較高分貝的內部、外部噪聲。

2.3 故障診斷優化設計技術

電氣工程中的電氣設備設計具有高度的復雜性，涉及電機、電路和電磁場等方面的專業內容。以往，常用的設計方法為人工設計，局限性較大、準確性較低，無法實現設計方案的最優化。隨著現代智能化技術的發展，電氣工程電氣設備設計中，CAD設計逐漸取代了傳統的人工設計，這樣不僅可縮短設計開發所需的時間，還可提高電氣設備設計的質量和效率。

基于進一步優化電氣設計的重要目的，需要加大專家系統的應用力度。此外，基于智能化技術的遺傳算法（Genetic Algorithm）的精確度和計算效率較高，其可在電氣工程自動化中被充分應用。比如，鑒于電氣工程中的故障征兆帶有突出的非線性和不確定的雙重特點，關系呈現出錯綜復雜的局面，因此，采用智能化技術的遺傳算法可有效解決該問題。

2.4 模糊邏輯控制技術

在電氣工程自動化控制系統中，存在大量用以代替PID控制器的模糊控制器，同時，其負責執行其余的工作指令。在數字動態傳動系統中，模糊控制器是最常見的，模糊邏輯控制主要有S型和M型兩種，兩者均可用于控制調速。S型和M型模糊控制器均帶有模糊規則集，S型的規則X為G，Y為H，G、H均可視為模糊集，且W=f（X，Y）；M型主要涵蓋模糊化、反模糊化和知識庫等形式，可更加精確地完成變量的測量和計算工作，隸屬函數形式漸趨多樣化，其開發的主要方式是將專家知識置于應用目標上，重構智能化操作器的控制行為，以提高電氣工程的自動化控制水平。

3 結束語

總而言之，在電氣工程自動化中應用智能化技術是時代發展和社會進步的必然要求，有助于提升電氣設備的自動化控制水平，實現電氣工程自動化控制的無人化、遠程化和智能化等重要目標，進而確保電氣工程的安全、高效運行，提高電氣企業的生產效率和經濟效益。

參考文獻

[1]劉建廷.淺析智能化技術在電氣工程自動化中的應用[J].科技致富向導，2014（12）：188.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： Intelligent of the basic characteristics of applied technology as breakthrough point， analyzes the application of intelligent technology in electrical engineering and automation， mainly consists of PLC technology and neural network control technology， fault diagnosis optimization design technology and fuzzy logic control technology and so on， for reference.

Key words： intelligent technology； electrical engineering； intelligent controller； PLC