APP下载

电气工程及其自动化的智能化技术应用简述

2016-10-21郭达

装饰装修天地 2016年4期
关键词:控制器电气电气工程

郭达

摘要:经济的繁荣有效地推进了我国工业水平的提高,社会用电需求量越来越高,对电气工程自动化系统也提出了更高的要求。从整体上来看,我国的电气工程自动化系统正处于快速发展的时期,由于先进技术的应用,生产和管理水平得到了显著的提升。智能化是未来的发展方向,智能化技术的应用可以有效促进电气工程自动化的发展,加快电气工程智能化时代的来临。本文重点探讨了智能化技术在电气工程及其自动化技术中的应用问题,如何能够发展智能化技术,并有效的应用于电气工程自动化中,是当前我们需要研究的重要课题。

关键词:电气工程自动化;智能化技术

引言

当前,科学技术随着经济的发展处于不断更新的态势中,由此很多智能化产品逐渐融入到各个领域中,尤其是广泛应用到电气工程自动化中。智能化技术在电气工程中的实际应用主要体现在智能化技术应用在电气工程中的故障诊断、智能控制及优化设计中。未来智能化技术将朝着模块化、集成化及网络化的方向发展,并且其将被应用到更多的行业中,所以设计人员要不断加强对智能化技术的研究。

一、智能化技术的理论基础

智能化技术萌芽于20世纪50年代中后期,在应用过程中其理论基础以计算机技术为核心,涵盖了控制论、信息论、自动化、数学以及生物学等众多学科,是一门综合性较强的前沿技术。智能化技术应用在各行各业的机械设备中,利用集中监控、远程监控、现场总线监控等监控通信方式,与模糊逻辑控制、专家系统控制、遗传算法优化、人工神经网络系统等方面进行融合,使得机械设备以及电气自动化系统拥有人工智能,具有代替人完成高危险、高难度工作任务的能力。智能化技术在电气工程自动化领域的应用主要体现在信息处理、自动控制、系统运行、电力电子技术等方面。相对于传统控制技术而言,智能化技术在电气工程中的应用,不仅可以提高控制过程中的工作效率,而且可以降低工程的投入成本,减轻操作人员的工作压力,优化人力资源配置,改善系统运行状况。开展智能化技术在电气工程领域的应用研究对于加快电气工程自动化具有重要意义。

二、探讨智能化技术的特性

1.智能化技术具有良好的控制系统

在传统的电气工程自动化系统中,确实可以实现自动化,然而并不具备人工智能,系统不能对数据进行自动分析和处理,需要人工控制,不仅工作量巨大而且会造成很大误差,灵敏度和精准度大大降低,但是应用智能化技术之后,就可以完全实现这一功能。人工智能技术的应用可以使系统在运行的过程中,自动对数据进行有效的分析,采用不同的方法处理不同的数据,从而取得科学的分析结果,为人员决策提供参考依据。智能化控制器不但能够控制系统的各种数据,还具有监测作用,能够对系统中未暴露的、可能发生的隐患因素以数据的形式进行分析与反馈,能够及时避免重大事故的产生和重大损失的形成,以提高电气工程自动化控制系统的优越性。由此可知,智能化技术的应用,可以使控制系统具备数据分析的功能,科学的处理各项相关数据,确保系统的安全、稳定的运行可靠性。另外,智能化控制器在调节和控制电气设备的过程中,常常不需要相关的技术人员在现场,根据相关的数据就可以进行自动调节。从某种程度上说,能够进行远程控制调节,实现了电气工程自动化无人控制的目标,对电气工程自动化控制的发展产生了深远的影响。

2.智能化技术可以优化系统的控制流程

传统的电气工程往往需要建立严格有效的对象模型、控制模型等,流程繁杂,工作过程呈现动态性和曲折性,不利于生产与管理,而应用智能化技术可以优化控制流程,使系统结构更加合理,便于管理,有效促进生产水平。在电气自动化系统的运行过程中,只要参数有所偏差,将会影响整个系统的运行效率,系统结构复杂的情况下,很难将错误的参数检测出来,不利于系统后期的维护,但是应用智能化技术之后,可以很好的解决这些问题,便于后期系统的维护。智能化控制器可以通过响应时间、鲁棒性变化、下降时间随时对系统的不同控制程度进行调节,提高了系统的工作性能。例如:在下降时间方面,模糊逻辑控制器比最优秀的PID控制器要快4倍。在上升时间方面,模糊逻辑控制器比最优秀的PID控制器要快2倍。与传统控制器相比,人工智能控器具有更容易调节的特征,即使缺乏专家的现场指导,人工智能控制器也能够使用响应数据来进行调整。从而有效提高电气工程自动化系统工作的准确性和有效性。

三、分析智能化技术在电气工程自动化中的作用

1.有利于电气产品的设计

在对电气产品进行设计的过程中,不仅涉及的内容非常广泛,而且影响因素也比较多,产品生产工艺具有一定的复杂性,特别是要求技术人员将理论与实际经验相结合,以往相关的理论知识体系并不完善,设计人员基本都是根据个人经验对电器产品进行设计,然后在经过试验之后,才决定是否进行下一步的开发,这种产品设计的模式需要投入的成本较高,工作量也非常大,并且产品的适用性有待提高。在电气产品的设计中应用智能化技术之后,一方面能够脱离人工设计方式,从而使用计算机辅助设计,这样就可以有效减轻工人劳动强度,节省了产品设计的时候,尽快的投入生产,大大提升了电器产品的生产效率。另一方面可以使电气产品含有更更丰富的科技含量,这样可以使企业在竞争激烈的行业领域中立于不败之地,促使企业更快、稳定的发展。当前在电器产品设计中利用的智能化技术主要有两种,一种是遗传算法,另一种是专家系统,前者可以使系统实现对操作对象进行直接的操作,这样不仅可以使产品的内在性能得到提升,而且不需要事先确定产品制定标准才能进行生产,控制系统能够根据产品的要求自行生成合理的设计方案,因此该技术电气工程中的应用也越来越广泛。后者的设计方法主要是指控制系统总结专业人士的成功经验,形成一个完善的信息资料系统,经过科学的推理与判断之后,作出精确的决策过程,从而为电气产品的开发提供科学依据。

2.有利于实现人工智能控制

为了能够促进电气工程自动化系统的进一步发展,需要应用先进的技术,而智能化技术是一种全新的技术,这也是未来的发展趋势。智能化技术在电气工程自动化行业中的应用,使其得到了快速的发展,生产和管理水平都得到了很大的提高,人工智能控制方式主要分为两种,一种是神经网络的控制,神经网络控制不但有多层次结构,而且还能进行反向学习算法。在参数的判断和调控得出,另一个子系统可依照此参数判断和调控定子的速度。凭借其出色的性能,当前在识别模式和处理信号方面神经网络控制已经得到了广泛应用。另外一种是专家系统的模糊控制,利用该技术之后,电气工程自动化系统就可以采集全部模拟量,并对之进行有效地处理,不断的更新数据,实现对系统运行过程中的全面实时监控,经过整理之后,形成数据库。同时还能对系统发生故障的特点以及发生频率进行在线分析,并且可以实现远程监控,不受地域的限制。这些智能化的控制方式实现了电气工程自动化的无需人员控制、远程控制、高效率性及自主性。

四、结语

对于电气工程自动化系统来说,智能化技术的应用具有重要的意义,不仅可以有效提升系统的运行效率,全面提升生产与管理水平,而且还可以优化电器产品设计,快速检测系统运行过程中的故障,有利于及时解决故障问题,确保系统能够稳定的运行,使电气工程自动化全面實现人工智能控制,从而为企业创造更好的经济与社会效益。

参考文献:

[1]宋孝洋,郝敏铭.智能化技术在高层建筑电气中的应用[J].科技风,2014,(18).

[2]陆燕华.电气工程自动化问题及方法对策分析[J].科技展望,2014,(10).

猜你喜欢

控制器电气电气工程
南京溧水电子3款控制器产品
电气自动化技术在汽车制造中的应用
工业电气自动化控制及变频调速技术应用探讨
电气工程及其自动化存在的问题及对策分析
浅析建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术
水泥生料立磨压差变参数二型模糊控制器设计
电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施
刍议电气工程及其自动化在生活中的应用
基于NFV的分布式SDN控制器节能机制
电气接地和电气安全的问题