初探智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

過(guò)峰

摘 要：本文主要研究智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，分析了智能化技術(shù)的主要特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上對(duì)智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用策略進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：智能化技術(shù)；電氣工程；自動(dòng)化控制

科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，在工業(yè)規(guī)模化自動(dòng)生產(chǎn)中發(fā)揮出了重要的作用，尤其是智能化技術(shù)在電氣系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行中的應(yīng)用，能夠借助魯棒性變化有效控制電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)運(yùn)行的智能化水平。

1 智能化技術(shù)

1.1 概述

智能化技術(shù)是某一方面領(lǐng)域?qū)ΜF(xiàn)代通信技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、行業(yè)技術(shù)以及智能化控制技術(shù)的綜合應(yīng)用，涉及機(jī)械工程學(xué)、信息化、控制學(xué)等多方面學(xué)科知識(shí)，是一門(mén)有很強(qiáng)綜合性的技術(shù)。在電氣工程自動(dòng)化中應(yīng)用智能化技術(shù)，將能夠徹底改變電氣工程自動(dòng)化控制的工作模式，工程控制自動(dòng)化程度更高，更加快速、便捷和智能。一般電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用到的智能化技術(shù)主要有通信自動(dòng)化、控制自動(dòng)化、生產(chǎn)自動(dòng)化3個(gè)方面，涉及信息通信、廣播監(jiān)控、程序管理、布線、控制以及系統(tǒng)集成等方面的專業(yè)知識(shí)。智能化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制專業(yè)知識(shí)綜合性要求比較高，如果系統(tǒng)中出現(xiàn)故障，將會(huì)對(duì)整個(gè)智能化系統(tǒng)運(yùn)行造成影響。

1.2 應(yīng)用特點(diǎn)

1.2.1 無(wú)人化

智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用可以借助魯棒性變化隨著對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，需要的人工勞動(dòng)非常少，系統(tǒng)調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間更短，工作效率更高，同時(shí)降低了人為操作失誤的風(fēng)險(xiǎn)。智能化控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性更高，外界環(huán)境對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響更小，能夠根據(jù)電氣設(shè)備使用過(guò)程中采集到的各種數(shù)字信息了解電氣設(shè)備運(yùn)行情況，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行遠(yuǎn)程和現(xiàn)場(chǎng)控制，簡(jiǎn)化操作環(huán)節(jié)，需要的專業(yè)技術(shù)人員數(shù)量更少。與此同時(shí)，智能化技術(shù)還具有電氣設(shè)備遠(yuǎn)距離控制功能，操作人員在控制中心可以對(duì)多個(gè)控制現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制和監(jiān)督，很多控制現(xiàn)場(chǎng)都能夠借助智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)真正意義上的無(wú)人值守，改變了自動(dòng)化電氣工程控制的形式。

1.2.2 智能化

傳統(tǒng)工業(yè)控制器電氣設(shè)備運(yùn)行，控制對(duì)象比較簡(jiǎn)單，控制邏輯也比較基礎(chǔ)，但是因?yàn)榭刂破骷夹g(shù)自身存在的欠缺，在面臨復(fù)雜動(dòng)態(tài)方程控制時(shí)，隨著運(yùn)算量的增加，容易出現(xiàn)不能及時(shí)控制對(duì)象的問(wèn)題，甚至整個(gè)控制模型失效，電氣設(shè)備、控制設(shè)備全面癱瘓，影響電氣工程控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和工業(yè)生產(chǎn)的安全。而智能化技術(shù)在電氣設(shè)備控制中的應(yīng)用則進(jìn)一步簡(jiǎn)化了智能控制器結(jié)構(gòu)，無(wú)需設(shè)置控制模型，借助工業(yè)計(jì)算機(jī)優(yōu)秀的運(yùn)算能力快速處理智能傳感器采集的信息，了解系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)情況，刪除難以控制的模型程序，提高控制精度，提高工作效率，節(jié)省控制模型設(shè)計(jì)成本。

2 智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 電氣工程自動(dòng)化控制診斷

無(wú)論是傳統(tǒng)控制技術(shù)還是智能化技術(shù)，用于電氣工程控制系統(tǒng)，都不可避免會(huì)出現(xiàn)一些突發(fā)情況和難以預(yù)料的故障，傳統(tǒng)的電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)面臨技術(shù)故障，需要運(yùn)行故障診斷程序，進(jìn)行大量的運(yùn)算，而傳統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行效率不高，導(dǎo)致故障診斷速度緩慢，如果控制系統(tǒng)全面崩潰，就需要換技術(shù)人員對(duì)故障進(jìn)行逐一排查。傳統(tǒng)的電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)故障診斷響應(yīng)緩慢，操作技術(shù)難度大，應(yīng)用智能化技術(shù)則能夠?qū)刂葡到y(tǒng)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，分析設(shè)備運(yùn)行健康狀態(tài)，及時(shí)察覺(jué)智能控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行異常，對(duì)控制系統(tǒng)運(yùn)行故障診斷更加全面，故障診斷程序運(yùn)行速度更快，故障定位更加準(zhǔn)確，能夠?qū)收咸崆邦A(yù)知，避免故障發(fā)生，控制故障損失，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。智能控制器還能夠自行診斷并修復(fù)工程控制系統(tǒng)，從而進(jìn)一步減少了故障檢修工作投入，提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 優(yōu)化程序設(shè)計(jì)

常規(guī)電氣工程程序設(shè)計(jì)主要通過(guò)人力來(lái)實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)電氣工程自動(dòng)化控制程序，需要由電氣、程序設(shè)計(jì)、電路等多個(gè)專業(yè)的技術(shù)人員共同合作，進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)與數(shù)據(jù)處理，設(shè)計(jì)程序和數(shù)據(jù)選取對(duì)技術(shù)人員自身工作經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技術(shù)水平比較依賴，如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)選擇錯(cuò)誤，就需要重新進(jìn)行選取和實(shí)驗(yàn)，這種傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)方法的人力、物力以及財(cái)力投入很大，時(shí)間浪費(fèi)也比較嚴(yán)重，而智能化技術(shù)則能夠?qū)Τ绦蛟O(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化，工作人員將需要達(dá)成的控制目標(biāo)轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)語(yǔ)言，錄入智能化控制器之后，智能化控制器就能夠借助智能化技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)探索找尋最佳程序設(shè)計(jì)與解決方案，工作人員可以依據(jù)生成方案確定電氣工程自動(dòng)化控制模式，設(shè)計(jì)過(guò)程全自動(dòng)進(jìn)行，計(jì)算數(shù)據(jù)精確度、程序設(shè)計(jì)有效性高于常規(guī)人工設(shè)計(jì)，自動(dòng)控制程序的運(yùn)行穩(wěn)定性也更高。

2.3 模糊邏輯與控制

通常電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)內(nèi)部都使用到了一些關(guān)鍵性的模糊控制設(shè)備，這些設(shè)備具有PID控制器的大部分功能，現(xiàn)階段，模糊控制設(shè)備主要有S型、M型兩種，M型模糊控制設(shè)備邏輯結(jié)構(gòu)有知識(shí)庫(kù)、反模糊化、模糊化、推理機(jī)等部分，可以對(duì)控制變量進(jìn)行模糊化或量化處理，隸屬函數(shù)模型十分多樣。模糊控制設(shè)備知識(shí)庫(kù)主要存儲(chǔ)控制語(yǔ)言、控制規(guī)則兩種內(nèi)容，開(kāi)發(fā)人員將經(jīng)歷、知識(shí)存儲(chǔ)在控制器應(yīng)用對(duì)象上。模糊控制器控制操作對(duì)象有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制兩種形式，模式操作需要用到推理機(jī)，使用推理機(jī)模仿人類決策思維和模糊控制思維邏輯。反模糊化也是模糊控制的重要功能，通過(guò)自量化來(lái)獲取用量，涉及的操作很多，和模糊化一樣，是模糊控制的重要技術(shù)手段。

3 結(jié)語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)一步降低了工業(yè)控制的成本，提高了電氣工程自動(dòng)化控制的效率和穩(wěn)定性，精簡(jiǎn)了電氣工程自動(dòng)化模式，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮出了越來(lái)越關(guān)鍵的作用。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：株洲時(shí)菱交通設(shè)備有限公司）