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電氣工程自動化與智能化論文
1、智能化技術的應用特點分析
如今,電氣自動化已然步入了智能化階段,最顯著的標志即智能控制器的實現(xiàn),同傳統(tǒng)控制器相比,現(xiàn)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)實現(xiàn)了無人超控。智能技術最為顯著的優(yōu)勢,即無論何種情況,在電氣工程自動化控制工作中,智能控制器技術都比傳統(tǒng)控制器更受肯定。這主要是由于系統(tǒng)控制水平是由下降及響應時間、魯棒性變化等來進行調節(jié)的,此三者的結合為系統(tǒng)自動化控制提供了保障,采用智能技術對電氣設備進行調節(jié)和控制,不僅大幅減少了勞動力資源,還實現(xiàn)了無人超控,這無疑是電氣自動化技術領域的又一大突破。
2)無需構建控制模型。智能控制器較傳統(tǒng)控制器而言更具優(yōu)勢,這主要體現(xiàn)為:智能技術的應用實現(xiàn)了控制器緊密系數(shù)的提高,傳統(tǒng)控制器運作過程中由于技術欠佳,因此,一旦遇到復雜程度較大的動態(tài)方程控制對象時,很難對該控制對象進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。由于智能技術的應用,因此,不會出現(xiàn)受控對象模型設計難以預測與評估等情況的發(fā)生。
3)數(shù)據(jù)處理過程中具有較高的一致性。智能控制器可對所有輸入數(shù)據(jù)進行處理和準確的估計,即使所輸入數(shù)據(jù)不常見,也能夠快速進行評估。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,即使應用智能技術也很難全面進行控制,雖然智能技術在控制某些對象時無需采取行動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,具體工作過程中仍需要進一步對智能控制器的缺陷進行研究,特別是針對各種控制對象時應結合具體情況進行分析,以求突破。
2、電氣工程自動化控制中智能技術的具體應用分析
2.1神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術的應用
由于神經(jīng)網(wǎng)絡技術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間,還實現(xiàn)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)絡而言,其結構具有多層次性,可進行反向學習算法,在神經(jīng)網(wǎng)絡的子系統(tǒng)中,其中一個可根據(jù)機電系統(tǒng)參數(shù)對轉子速度進行判斷和控制,另一個子系統(tǒng)則可以根據(jù)電氣動態(tài)參數(shù)對定子電流進行判斷和控制。智能神經(jīng)網(wǎng)絡已經(jīng)在模式識別及信號處理方面得到了廣泛應用,由于其具有非線性一致函數(shù)估計器,因此在電氣傳動自動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)絡一致性強,因此,不需要被控對象的數(shù)學模型,且對噪音具有較高的抵抗力。
2.2模糊邏輯控制技術的應用
在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中通常具有很多模糊控制器,來替代PID控制器,并執(zhí)行其他任務。模糊控制器多用于數(shù)字動態(tài)傳動系統(tǒng)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(guī)則庫,即ifthem模糊規(guī)則集。其中,S型規(guī)則ifX為G,且Y為H,此時,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(shù)存在多種形式;推理機作為控制器中最為關鍵的一個部分,其能夠模擬人類進行模糊控制行為的推理;知識庫包括數(shù)據(jù)庫及語言控制規(guī)則庫,后者開發(fā)方式是將專家知識置于應用目標之上,對對操作器的控制行為進行構建,在構建時需要采用的是推理機及模糊控制器來進行操作;反模糊化多用于量化過程,包括中間平均技術及反模糊化技術等。
2.3PLC技術的應用
作為一個輔助系統(tǒng),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(tǒng)共同構成了企業(yè)輸煤系統(tǒng),作為輸煤控制系統(tǒng),集控室主站層主要包括PLC和人機接口,集控室系統(tǒng)雖為自動化控制,但仍需輔助手動控制,遠程I/O站及現(xiàn)場傳感器可完成遠距離監(jiān)控,推動了企業(yè)生產(chǎn)效率的不斷提高。PLC軟繼電器替代了傳統(tǒng)供電系統(tǒng)中實物元件的應用,不僅實現(xiàn)了供電系統(tǒng)切換的自動化,還有效提升了系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性。
2.4故障診斷及優(yōu)化設計技術的應用
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、電磁場等多門專業(yè)知識及實際經(jīng)驗,傳統(tǒng)設計采用的是實驗及經(jīng)驗手工法,因此,所制定的方案很難實現(xiàn)最優(yōu)化。隨著智能技術的發(fā)展,產(chǎn)品設計已由傳統(tǒng)的手工法轉變?yōu)镃AD設計,結合智能技術的應用,不僅大幅度縮短了開發(fā)周期,還提高了產(chǎn)品的設計質量及效率。為了對電氣設計進行進一步優(yōu)化,應廣泛應用專家系統(tǒng),加強專家系統(tǒng)的研發(fā)力度。此外,智能技術遺傳算法由于算法先進、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性等特點,因而關系往往錯綜繁雜,采用智能技術正好充分發(fā)揮了其優(yōu)勢。
3、結語
綜上所述,電氣工程自動化控制中智能技術的應用,不僅極大地提升了電氣設備的自動化控制能力,還為電氣工程整體的安全、穩(wěn)定、可靠運行打下了堅實的基礎。
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