智能化技術在電氣工程控制中的應用

廣東理工學院 宮占霞 龍小麗 焦根平

隨著科學技術的不斷進步，電氣工程控制系統中融合智能化技術，提升電氣工程控制系統水平。為促進智能化技術在電氣工程的控制系統中得到進一步的發展，將智能化技術應用在控制系統的各個方面，發展智能化技術的同時，完善電氣工程控制系統。本文主要從智能化技術在電氣工程中應用的理論基礎、特點以及具體的應用措施，以此作為與同行之間交流使用，共同完善智能化技術在電氣工程中的應用。

0 前言

智能化技術是隨著科學技術發展衍生出的產物，是一種新型科學技術，在其出現的短時間內得到廣泛的應用，并得到各界人士的廣泛關注。在電氣工程工作中，主要包含信息收集、處理以及控制等工作，在具體的工作中存在著重合內容，運用智能化技術后，對于重合的工作內容可以進行優化，提高電氣工程控制系統的性能，進而提升控制系統的運行水平，達到提升電氣工程運行效率的目的。

1 智能化技術在電氣工程控制中應用的理論基礎

智能化技術包含的內容較為廣泛，有語言學和控制學等多各領域，具有較強的綜合性特點。從智能化技術的字面含義來理解，是通過技術手段實現機械設備等人工智能化運行，同時，超出人的能力完成較多人無法完成的工作，或是在相同的工作環境下提高工作效率。經過多年的實踐，智能化技術已經逐漸成熟，可以應用在眾多的領域中，并在各領域中發揮著重要作用（崔保功.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].現代工業經濟和信息化,2016,6(17):101-102）。

智能化技術應用在電氣工程控制領域中，需要在不斷的實踐中完成，涉及電氣工程中很多的工作內容，在其控制系統中也有著較高的實用性。智能化技術的專業術語是計算機技術中的一種高端技術，將其應用在控制中，需要以計算機理論為基礎，才能發揮出智能化技術的更大作用。在智能化技術的長期使用中，提高電氣工程控制系統運行效率和質量的同時，減少電氣工程在控制方面的運行成本，且減少工作人員的工作壓力，促進人力資源優化配置，進而實現電氣工程整體運行效率的優化。

2 智能化技術在電氣工程控制中應用的特點

在電氣工程控制工作中，要想更加科學的應用智能化技術，需要了解智能化技術在電氣工程控制中的應用特點，從而提高智能化技術的應用效果，其特點主要包括在控制系統方面實現智能化、促進電氣工程控制系統的無人化操作、處理數據工作上具有一致性等等，下面進行如下的分析和介紹。

2.1 在控制系統方面實現智能化

傳統形式的控制器在控制簡單的電氣工程設備上表現出良好的性能，但是，在遇到復雜的動態控制對象時，傳統控制器的技術還存在不足，經常會無法 及時掌握控制對象的真實情況，甚至出現電氣設備癱瘓、模型失去控制以及控制設備無法發揮作用等情況，進而對電氣工程的整體運行、服務質量以及經濟效益等產生嚴重影響。而利用智能化技術對電氣工程設備進行控制，整個控制過程中省去設計控制模型，即使是面對復雜的控制對象或是參數，智能化技術都可以遵循動態控制方法實現對電氣工程的有效控制。在使用智能化技術時，通過刪除源頭的控制模型程序，提升智能化控制器的精確度，使控制工作更加符合電氣工程運行需求。控制系統上實現智能化發展，也可以節省設計控制模型的費用支出，進而提高電氣工程運行的經濟效益，有利于其發展。由此可見，利用智能化技術實現控制系統的智能化發展，有利于提高電氣工程控制系統的運行質量，并從根本上優化電氣工程。

2.2 促進電氣工程控制系統的無人化操作

在電氣工程控制系統中運用智能化技術，可以通過下降時間、反應時間等實現對系統運行的實時調節。智能化技術可以直接對系統的運行參數等進行調節，通常只需要極少的人工操作配合，或是完全有智能化技術執行調節操作，從控制系統的整體運行上縮短調節時間，提高控制系統的運行效率。智能化技術可以不受外界環境變化的影響，直接根據控制系統的運行參數自主進行調節，簡化調節工作中的環節，并且減少對技術人員的專業要求；同時，智能化技術能夠對電氣設備進行遠程監控，簡單來說，就是工作人員可以在一個工作現場，檢測到另一個工作現場的實際情況，并能夠根據實際工作需要作出相應的調整。這種遠距離操作技術，能夠在一定程度上實現電氣工程控制系統的無人化操作，有利于實現電氣工程的自動化運行。在電氣工程的控制工作中，有很多的系統環節以及關鍵從控制工作都已經實現自動化，而傳統的控制技術已經很難滿足工作需求，無法對電氣工程控制系統實現全面的控制。因此，可以應用智能化技術的專家控制系統、模糊控制系統以及神經網絡控制等技術措施，促使智能化技術在電氣工程控制系統中發揮出更大的作用，從而有效提升控制系統的運行質量。在實際應用智能化技術的過程中，神經網絡系統具有多層次機構的特點，能夠充分利用反向學習計算方法對控制系統中的程序、運行指令進行計算，從而保證每一個調節和控制操作的準確性，實現提高電氣工程空控制系統中識別工作質量的目標。從模糊控制系統和專家控制系統的角度來分析，主要是利用子系統的調節功能以及修正系統原有參數的性能，從參數變化方面進行準確的辨別，同時對信號信息進行有效處理，進而對電氣工程整體運行進行科學的控制（徐非.智能化技術在電氣工程控制中的應用[J].湖南城市學院學報(自然科學版),2016,25(04):140-141）。

2.3 處理數據工作上具有一致性

雖然向控制器輸入的數據有所不同，但是智能化控制器能夠根據輸入的數據進行準確的判斷，即便是輸入的數據十分復雜且陌生，智能化控制器也可以通過計算在一定程度上對數據信息進行評估。但是，在使用中要認識到，智能化控制器不是萬能的控制設備，在運行的過程中同樣會與人腦一樣出現短暫的“短路”，甚至是由于數據過于復雜而出現“斷路”。簡單地說，就是智能化控制器中輸入的程序復雜程度過高、缺少有效的程序時間等情況時，控制器的運算也會出現特殊情況，無法很好的執行控制操作，進而對控制效果產生影響。出現這樣的情況時，技術人員應根據實際情況進行詳細分析，找出出現問題的原因，進而一面優化數據，一面加強科研，提高智能化控制器的性能。

由于智能化控制器控制的對象具有很強的變更性，因此針對控制對象的效果也不同，而控制對象的復雜性和多樣性，即便是智能化控制器也無法實施全面的控制。故而，智能化技術在日后的發展中，應針對其不足之處進行重點研究，根據電氣工程運行的不同控制對象進行具體的研究，突破智能化控制的局限性，提高其處理數據的一致性，進而優化控制系統的運行，促進電氣工程運行的安全性。

3 智能化技術在電氣工程控制中的具體應用

3.1 應用神經網絡系統

神經網絡系統是智能化技術應用在電氣工程控制系統中的具體方向。基于分工不同和借用不同的動態參數，神經網絡系統可以分為兩個子系統，即依靠電氣系統動態參與進行電流辨別工作的系統、利用設備的機電參數實施辨別轉自速度工作的系統。首先，神經網絡系統使用的計算方法是反向轉波方法，這是由于神經網絡系統本身既有前饋性結構特點，診斷交流電機和驅動系統工作時，能夠明顯的體現出反向轉波計算方法，這樣的計算方式能夠有效減少梯形控制定位工作需要的時間；同時，該計算方法針對負載轉矩和非初始速度的變化進行很好的控制。其次，神經網絡系統中包含函數估計器，而估計器具有抗噪聲影響的能力，并具有一致性的特點，進而能夠在處理信號、識別模式以及控制電氣傳動等方面發揮出重要作用。此外，神經網絡系統的結構中含有多個并行輸入的傳感器，能夠使其在條件的限制下提高監控角色的可行性和可靠性，并使其在診斷系統運行中發揮出可靠性作用。運用神經網絡系統，需要利用反向傳播技術對隱藏節點、激勵函數以及隱藏層進行全方位的測試，從而使其配置達到最優化。同時，提升神經網絡系統在電氣工程控制系統中的運行速度，一般需要使用反向傳播方法優化網絡權重，從根本上保證神經網絡系統的運行（黃軍.初探智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].信息與電腦(理論版),2016(07):110-111）。

3.2 優化電氣設備的設計

電氣設備的質量和性能直接影響電氣工程中控制系統的運行安全和運行質量，性能優良的電氣設備能夠保證電氣工程控制系統有效開展工作。但是，電氣設備的設計工作繁瑣、復雜，對設計人員要求較高，需要設計人員掌握很多學科知識和專業知識，并需要其擁有豐富的工作經驗。傳統的電氣設備設計工作中，主要是通過設計人員的不斷試驗、調試以及工作經驗結合，設計的電氣設備性能相對完善。但是，這樣的設計方法對于更為復雜的電氣設備則無法考慮更全面的情況，導致設計方案與技術要要求相差較多，并且在修改電氣設備性能方面存在很大難度。利用智能化進行電氣設備設計，主要是利用計算機輔助軟件結合CAD技術，通過智能化遺傳計算方法達到設計要求，從而順利完成電氣設備設計工作。這樣不僅可以減少電氣設備設計工作需要的時間，還能夠提高電氣設備的設計質量和性能，優化傳統電氣設備設計工作的不足，使電氣設備具有先進性和實用性（張永,崔明洋,李昕.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用分析[J].科技傳播,2016,8(02):56-57）。

3.3 故障診斷中應用智能化技術

電氣工程控制系統的運行過程中，其中的電氣設備難免會出現故障，而在出現故障之前會有一些異常異常現象顯示出發生故障的可能性、故障的具體位置等，利用智能化技術能夠全面監控和診斷電氣設備的運行狀態，進而分析收集的數據信息，判斷故障的可能性以及位置等信息，并將信息反饋回主系統，提醒工作人員及時進行檢修，從而減少電氣工程控制系統故障發生率，促使控制系統正常運行，為其運行的效率和質量提供保障。例如：智能化技術診斷變壓器的運行狀態。變壓器在電氣設備中占據重要地位，對電氣工程整體的運行都有著重要意義，工作人員非常關心其運行狀態，需要不定期的對變壓器進行維護和檢修，使其保持正常的運行狀態。但是，即便是不定期的檢修和維護也很難保證變壓器始終處于正常運行狀態，很難避免變壓器出現故障，最好的方法是利用智能化技術隨時監測變壓器的運行狀態，開展變壓器故障診斷工作，提高變壓器檢修和維護工作效率；同時，智能化技術能夠快速診斷出變壓器的故障位置，有利于工作人員在最短的時間內解決變壓器故障，減少變壓器故障對電氣工程運行的影響。智能化技術監測和診斷變壓器故障，主要是通過分析變壓器中滲漏油現象分解出來的氣體，從而確定變壓器可能出現故障的范圍，而后利用排查法逐漸縮小故障范圍，進而對引起變壓器故障的位置進行檢查和維修，使變壓器正常運行（徐振然.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用探討[J].電子技術與軟件工程,2015(21):164-165）。

3.4 PLC系統的應用

PLC技術主要是應用在電氣工程控制系統的輔助系統中。PLC技術可以實現電氣工程工藝流程的整體控制，對企業的生產經營有著重要作用。如，我國電力行業的輸煤系統中，其整體的工藝流程由輔助系統、上媒、儲媒以及配煤構成。PLC和人機接口共同組成輸煤系統的主站層，自動控制輔助系統的運行，并與控制室的人工操作內容相結合，大幅度地提高輸煤系統的工作效率。同時，在PLC的輸煤系統中，工作現場傳感器與其遠程工作站實現交互工作，實現顯示屏的遠距離操作以及監視，進而減少輸煤系統中的人工工作內容，提高其運行速度（張雪,馬青強,高健.智能化技術在電氣工程自動化控制中的具體應用探析[J].科技展望,2015,25(05):94）。此外，PLC技術可以通過以PLC為基礎的軟繼電器替換傳統的實物元器件，促使運行系統能夠實現自動閉合，從而提高整體運行的安全性，并提高其運行效率和質量。

4 總結

本文主要就智能化技術在電氣工程控制中的應用進行了相關方面的分析和探討，通過本文的研究，了解到，將智能化技術應用在電氣工程控制系統中，具體將其應用在神經網絡系統、電氣設備的設計、故障診斷以及應用PLC系統等方面，既加強控制系統的性能，有為其運行安全性和可靠性提供基礎。同時，在電氣工程控制系統中應用智能化技術，能夠有效控制電氣工程的運行成本，并提升其控制效果，進而促進電氣工程的整體發展和運行，同時也實現社會的發展與進步。