智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

发表时间:2021/4/7   来源:《建筑实践》2020年第33期   作者:王磊
[导读] 基于我国科学技术的迅猛发展,我国电气工程领域开始重视对智能化技术的引进,
        王磊
        苏州市独墅湖医院,江苏 苏州 215124
        摘要:基于我国科学技术的迅猛发展,我国电气工程领域开始重视对智能化技术的引进,可以在实现电气工程自动化、智能化控制的同时,推动我国电气工程领域的长久发展。对此,本文立足于智能化技术的应用优势分析,进一步阐明电气工程自动化控制中智能化技术的应用。
        关键词:自动化控制;神经网络;智能化技术;电气工程
        引言
        电气工程领域的发展与我国社会经济发展之间存在紧密联系。作为现阶段电气工程发展中的关键环节,自动化控制水平直接影响到电气工程的运行质量。而分析传统自动化控制技术的应用,尽管能实现电气工程的自动运转,但是难以做到对控制效率的显著提升。在此背景下,智能化技术与自动控制的有机融合,可实现以人工智能控制的形式来提升电气工程运转质量。正因此,加强对自动化控制与智能化技术融合应用的研究,对推动我国电气领域的发展至关重要。
        1 电气工程自动化控制应用现状分析
        我国电气工程领域始终致力于对自动化、智能化控制的研究,历经几十年的研究与实践,现阶段我国在电气工程自动化控制方面的研究已经取得初步成效。纵观现阶段电气工程中自动化控制的应用,包括DCS系统、IE语言系统、WindowsNT系统、集中控制下自动控制系统等。不同系统的应用有着不同的优势与缺点,其中DCS系统的应用,其优势体现为扩充性、实时性,劣势则体现为传统仪表的应用,使得后期维护难度增大;IE语言系统应用优势体现为集成化、操作便捷化等,劣势则体现为成本高;集中控制下自动控制系统优势体现为操作便捷、全面覆盖等特点,其劣势体现为运行缓慢、成本高等[1]。
        2 智能化技术应用于电气工程自动化控制的应用优势
        2.1 控制模型简化
        相较于传统自动化控制器的应用,融合智能化技术的智能控制器能够做到对紧密系数的优化。在实际运行中,传统控制器因技术滞后,若控制对象存在复杂动态方程的特点,则难以做到在运行期间全面掌握其控制对象,进而对控制模型的设计产生影响。而针对智能化控制器的应用,可实现对控制模型的简化,避免在运行期间出现无法预测对象、模型评估不合理等问题[2]。
        2.2 无人化操控
        以往自动化控制器的应用,在部分环节还需借助人力操控来保证电气工程的稳定运行。而智能化控制器的应用,可实现运行期间利用相应时间、鲁棒性变化等进行系统控制,即在电气工程运行期间做到完全自动化控制,工作人员任务仅为相关参数的调节,在保证电气工程稳定运行的前提下,减少对人力成本的投入[3]。此外,借助对智能化技术的应用,能够做到对电气工程的远程智能控制,进一步提升电气工程的控制效率。
        2.3 高精度控制
        自动控制器融合智能化技术后,可涉及到对多CPU控制系统、RISC芯片等的应用,相较于传统控制手段的应用,其控制芯片的控制精准度、控制效率等优势更为明显,能够进一步提升电气工程自动控制的精准性。同时,通过对电气工程控制误差的规避,可进一步提升电气工程运行的稳定性。
        3 电气工程自动化控制中智能化技术的应用
        3.1 神经网络系统
        分析现阶段电气工程自动化控制中神经网络的应用,可基于机电系统参数进行转子、定子电流的辨别控制。神经网络以反向学习算法为主,且主体构造体现为多层前馈性构造,在电气工程交流电机、驱动系统中进行神经网络的应用,能够实现精准诊断与实时监测[4]。同时,神经网络依托于反向算法的应用,能够做到对负载转矩变化与非初始速度等方面的有效控制,相较于梯形控制法的应用,基于反向算法的神经网络能够显著缩短其定位时间。

在信号处理与识别过程中,神经网络可以通过函数估计器来提升自身噪音抵抗能力,无需借助控制模型即可实现对信号的有效处理。
        3.2 故障诊断
        受到诸多因素的影响与限制,使得电气工程在运行期间难免发生故障问题,传统自动控制器只能做到在故障发生后下达相关控制指令,影响到电气工程的运行稳定性。而借助智能化技术的应用,能够实现在故障发生前进行预兆的分析与判断。以变压器为例,作为电气工程中的重要组成,会通过定期监测、诊断来保证变压器设备的稳定运行。但是在长时间运行后,环境、温度以及设备自身等因素的影响,仍会导致变压器出现故障问题,所以采用传统监测手段难以做到对变压器故障的完全避免[5]。对此,可采用智能化技术进行变压器故障的实时诊断与分析,即在运行期间,依据对相关数据的采集与分析,确定变压器是否存在异常情况,在判定为运行异常或运行故障后,会自动定位变压器故障发生位置,第一时间通知维护人员进行变压器的检修。所以,将智能化技术应用于故障诊断与修复中,可以在显著提升故障诊断效率的同时,避免因故障未及时、彻底的消除而影响到电气工程的稳定运行。
        3.3 优化设计
        以往人工设计手段的应用已经无法满足电气工程发展需求,随着我国科学技术的持续革新,CAD技术呗广泛应用于电气工程设计,通过对电机、电磁场、电路等知识的融合,可实现对高难度、复杂性电气工程的优质设计。而结合智能技术的应用,则可以进一步提升电气工程设计质量与效率,依托于海量数据信息的采集,能够在优化设计方案的基础上,缩短其产品设计时间,进而降低其设计成本。同时,为进一步推动我国电气工程领域的发展,我国相关学者、高校已经开始加大对智能优化设计的研究力度,并尝试在电气优化设计中进行专家系统的引进。尽管目前对专家系统的应用研究尚未取得突破性成绩,但是通过科研人员的不断努力,在电气优化设计中应用专家系统的时间将被大大缩短。作为智能优化设计中的重要组成,遗传算法的应用能够保证其设计的合理性与精准性[6]。
        3.4 电气控制
        电气工程自动化控制得益于智能化技术的应用,能够在保证控制精准性的前提下,显著优化其电气工程的控制效率。现阶段常用控制方法包括模糊控制、神经网络控制等,实际运行期间,相关设备参数的调节仅需人员进行远程控制即可。同时,电气设备运行可借助人工智能来达到实时监控、实时监督的目的,若在电气工程运行期间出现电气设备异常,智能控制系统会第一时间下达保护性指令,避免因设备持续运行而发生故障问题。此外,智能化技术的应用能够实时、全面的采集设备运行参数,如运行期间相关人员进行设备自动化运行参数的设置,此时智能控制系统会对设备运行参数进行全面采集,通过比对设定参数与实际运行参数来判定设备运行状态,并将采集数据录入数据库中,以供系统与相关人员检索。
        4 结束语
        综上所述,电气工程自动化控制与智能化技术的有机融合,可以在保证电气工程稳定运行的前提下,显著提升其控制效率与质量,做到对电气工程运行的全方位、实时监控管理,进一步推动我国电气工程事业朝着自动化、智能化的方向迈进。
        参考文献:
        [1]王悦.浅析智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].绿色环保建材,2017(09):220-220.
        [2]王瑞,刘练,杨旭.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用分析[J].电子测试,2018,000(007):130-131.
        [3]康莉莎.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用探讨[J].电子测试,2018,401(20):136-137.
        [4]王宇.智能化技术在电气工程自动化控制控制中的应用[J].产城(上半月),2020,000(001):P.1-1.
        [5]郑蔚.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用研究[J].城镇建设,2020,000(002):288.
        [6]徐恒.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用浅析[J].建筑工程技术与设计,2016,000(012):2446.
       
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