淺談電氣自動化設備的穩定性控制

楊明

摘要：電氣自動化控制設備的穩定性對于電力企業的正常運作來說是至關重要的，因此保持電器自動化控制設備的穩定性就顯得尤為重要?，F如今我國的電力企業之中的電氣自動化控制設備穩定性仍然不足，還需要不斷提升，以此保證我國民眾的日常生活的正常用電。

關鍵詞：電氣自動化;穩定性

1 影響電氣自動化設備穩定性的因素

有些設備的工作環境較為惡劣，因此相比于工作環境優越的電氣自動化設備，其需要更為強大的工作環境適應能力，才能保證機組的穩定性不受周圍環境的影響，保證整個設備的安全穩定運行。影響電氣設備穩定性的因素有很多，其主要有氣候、電氣、機械三方面的因素，下面逐一進行介紹。

1.1 氣候因素

氣候對電氣工程自動化設備的主要影響體現在運行環境的溫濕度、環境氣壓、大氣的污染狀況均會對系統造成不同程度的干擾，給系統的穩定運行帶來較大的危險。當環境溫度過高時，設備將執行停機操作，甚至會損壞設備。并且從目前的統計來看。電氣系統的電氣設備運行在戶外的占大多數，因此考慮環境因素的影響十分必要。

1.2 機械影響

由于在實際生產過程中，自動化設備的運載工具種類較多，當在實際工作中，運載設備存在較大的差異時，將導致設備受到的機械沖擊載荷存在較答的差異。當自動化設備收到如正振動、沖擊等載荷時，將導致設備的元器件收到損傷，當元器件被破壞后，將導致設備的參數出現變化，影響到電氣自動控制系統的控制準確性。

1.3 電磁干擾因素

在電氣工程自動化設備的主要影響因素中，電磁干擾的影響最為突出，電磁的影響無形五羊，在實際生產中，不容易被發現，但它對電氣工程自動化設備的影響卻十分大。在設備實際運行過程中，設備的周圍將存在不同種類的電磁波，電磁波的存在需要電氣工程自動化設備增大輸出噪聲來進行排噪，這樣的結果將導致電氣工程自動化設備的穩定性產生嚴重影響，情況十分嚴重時，將導致安全事故的發生。

2 電氣自動化設備穩定性控制方法與原理

2.1 PID控制原理

在控制算法中，最為常用的便是PID控制，其原理圖如圖1所示。

有圖1可知，PID控制系統是根據設定的輸出值與實際輸出值之間的偏差e，PID控制機根據偏差的大小，來進行比例、積分、微分的計算。最后將計算得到的三個值進行疊加，得到uc來控制別控制的對象，通過不挺的往復計算，指導偏差為零時?？刂七^程結束，PID的理想控制算法為：

式中，Kp、Ti和Td分別為比例系數、積分時間常數和微分時間常數，這三個時間參數在誤差的準確性，將直接影響控制系統的控制效果。比例環節是通過將產生的系統偏差以及一定的數量偏差通過動態放大的方式來將誤差減小，同過比例環節進行控制能過迅速減小偏差。積分控制環節是通過消除系統中存在的穩態偏差來進行精度調節，而微分控制環節屬于超前控制，通過計算偏差的變化率來進行前期的調節，從而達到提高整個控制環節的動態調整能力。除PID控制系統外，還存在PI以及PD控制系統，在控制系統的選擇上，一般根據工程實際進行確定。

2.2 模糊控制原理

所謂模糊控制理論，是指通過在模糊集合上，按照一定的語言規則以及推理理論相結合的方式。其控制的準確度主要是依靠工程實際中的工程經驗，而不是單純的依靠基本的數學計算模型。從目前的應用效果上來看，模糊控制在設計過程中較為簡單，而且抗干擾能力強。隨著科學技術的不斷發展，模糊控制已經成為現代工業控制中的重要理論，對推動工業的自動化水平具有重要的意義。圖2為模糊處理器的基本功能結構。主要由三部分組成。分別為對輸入數據的模糊化、根據經驗的模糊推理以及清晰化。

在模糊控制器中，首先對輸入量進行模糊處理，得到定義模糊系統能工理解的語言變量，其次，根據模糊控制器相應的規則，對模糊化的數據進行模糊推理計算，得到可輸出的模糊過程變量，最后對過程變量進行解析，得到控制系統實際輸出的數值，控制器以及執行器根據輸出值，做出相應的響應。最終實現對整個系統的模糊控制。

2.3 Smith預估控制原理

在現代工業控制過程中，被控對象或多或少都會存在一定的純滯后這種特性，純滯后這種特性往往會致使靜態系統性能穩定性大大降低，動態系統性能發生變壞，可能還會引起諧波超調和高頻振蕩。Smith遲延預估器的引入能很好的補償遲延的純滯后延遲特性，提高了系統的運行穩定性和數據動態處理性能。

3 提高設備穩定性的方法

3.1改善電氣自動化控制設備的散熱功能

電氣自動化控制設備在運行過程中，如果關機冷卻的時間不多，那么會不斷產生熱量，這是極其危險的一種影響因素。要知道，電氣自動化控制設備的結構空間是有限的，所產生的熱量不能及時排出。如果電氣自動化控制設備與外界環境經常出現溫差，就會影響其工作的穩定性。這會降低設備的準確性;嚴重時會在產品的生產過程中引發安全事故，妨礙企業的正常運轉。因此，電氣自動化控制設備的相關生產企業在設計與制造的過程中，應當改善設備的散熱功能，避免其元器件被損害，提高設備的穩定性。

3.2優化設計方案

在對電氣自動化控制設備進行設計的過程中，要考慮實際環境的影響，因此，針對特定的外界環境，應當優化設計方案，鞏固設備的穩定性。不同的電氣自動化控制設備的生產企業，所生產的設備在結構形式以及元器件選型方面存在一定的差異。所以當企業進行同一個項目安裝設備時，盡可能遵循統一法則，最大限度地保證各電氣自動化控制設備之間能夠相互協調。

4 結語

電氣自動化設備良好的系統穩定性技術是自動化設備系統的安全性、可靠性的重要前提與保障，也是電氣與自動化穩定性技術不斷探索創新發展的重要戰略目標。對于電氣與自動化系統穩定性設備技術的研究，有助于進一步提高電氣自動設備系統的敏感度，可以在最短的時間內發現并有效地回應設備故障，有利于提高我國電氣自動化設備的自動化、智能化與持續發展的水平，推進我國社會經濟信息化與工業自動化的建設。

參考文獻

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