電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)及應(yīng)用

張帥

[摘? ? 要]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高和信息時(shí)代的不斷發(fā)展，智能化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并被廣泛地應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域中，尤其是在電氣工程自動(dòng)化中取得良好的應(yīng)用效果，不僅有利于提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，還能促進(jìn)企業(yè)向信息化、智能化方向不斷發(fā)展。因此，在電氣工程自動(dòng)化中，加強(qiáng)對智能化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用顯得尤為重要。本文闡述了電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)的內(nèi)涵，重點(diǎn)探討了電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用，分析了智能化技術(shù)的應(yīng)用前景，以期為相關(guān)技術(shù)人員提供有效的借鑒和參考。

[關(guān)鍵詞]電氣工程;自動(dòng)化控制;智能化技術(shù);應(yīng)用

[中圖分類號(hào)]TM76;F426.61 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）09–00–03

[Abstract]With the continuous improvement of social and economic level and the continuous development of the information age， intelligent technology emerges as the times require， and is widely used in many fields， especially in electrical engineering automation， which not only improves the production efficiency of enterprises， but also promotes the continuous development of enterprises towards informatization and intelligence. Therefore， in electrical engineering automation， it is particularly important to strengthen the scientific application of intelligent technology. This paper describes the connotation of intelligent technology in electrical engineering automation control， focuses on the application of intelligent technology in electrical engineering automation control， analyzes the application prospect of intelligent technology， in order to provide effective reference and reference for relevant technical personnel.

[Keywords]electrical engineering; automatic control; intelligent technology; application

近年來，在我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及下，我國逐漸加大了電氣工程的安全運(yùn)行工作，電氣工程的自動(dòng)化發(fā)展趨勢明顯，而智能化技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用為實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)提供了重要的技術(shù)支持，不僅促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，還提高了人們的生活質(zhì)量。將智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化中，可以充分利用自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)各種智能控制功能，使得相關(guān)操作變得更加遠(yuǎn)程化、自動(dòng)化和高效化，對電氣工程自動(dòng)化控制而言，智能化技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用可以幫助工作人員利用控制器對各種系統(tǒng)進(jìn)行智能化控制，不僅降低了企業(yè)的人力成本，還能確保系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。現(xiàn)階段，如何科學(xué)應(yīng)用智能化技術(shù)是技術(shù)人員在開展電氣工程自動(dòng)化工作中必須思考和解決的問題。

1 電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)及其特點(diǎn)

智能化是指事物在網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)的支持下，所具有的能滿足人的各種需求的屬性。智能化技術(shù)在其應(yīng)用中主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)，精密傳感技術(shù)，GPS定位技術(shù)的綜合應(yīng)用。電氣工程自動(dòng)化控制中的智能化技術(shù)，有一定的技術(shù)含量和復(fù)雜程度，在電氣工程運(yùn)作過程中應(yīng)該充分發(fā)揮自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)勢，不斷完善和發(fā)展智能化技術(shù)，尤其是對電子電氣信息技術(shù)的應(yīng)用，要做好數(shù)據(jù)信息的采集、收集和整理工作，能夠有效地提高電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展水平，實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化、現(xiàn)代化發(fā)展。

智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制應(yīng)用中，主要有三大特點(diǎn)，一是集成化特點(diǎn)。電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)集語言、文字、圖像等信息于一體，具有較大的兼容性和可靠性，通過應(yīng)用智能化技術(shù)，可以采用無人作業(yè)的方式開展電氣工程自動(dòng)化控制工作，同時(shí)，整個(gè)控制系統(tǒng)可以根據(jù)自身的運(yùn)行情況，智能化地進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，從各個(gè)方面進(jìn)行監(jiān)控，從而大大降低了對人力的依賴性，確保自動(dòng)化控制工作的合理實(shí)施。二是模塊化特點(diǎn)。智能化技術(shù)的應(yīng)用逐層把電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)劃分成若干模塊，模型在使用過程中并不需要調(diào)控智能化控制器，無需利用預(yù)測控制模型系統(tǒng)進(jìn)行處理，也無需進(jìn)行異常狀況的評估，控制便利、操作簡單、有較高的性價(jià)比。三是高效化特點(diǎn)。智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制應(yīng)用中數(shù)據(jù)處理更為迅速，通過應(yīng)用智能化技術(shù)，可以對各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確、高效地處理，極大地提高了電氣工程自動(dòng)化控制的精確性。

2 電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

電氣工程自動(dòng)化控制中，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人工智能技術(shù)正在取代其他技術(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過神經(jīng)節(jié)點(diǎn)的增量以實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)橫向擴(kuò)展，能對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的兩個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過訓(xùn)練數(shù)據(jù)調(diào)整系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電氣動(dòng)態(tài)參數(shù)的管控，用以解決電氣工程自動(dòng)化控制中的問題。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在運(yùn)作時(shí)，會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)下的反向轉(zhuǎn)播算法的影響，對初始數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)訴和負(fù)載變化進(jìn)行分析，做好負(fù)載轉(zhuǎn)距變化的顯示工作組。由于專家系統(tǒng)是一種能在專家水平上工作的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，為發(fā)揮神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)勢作用，現(xiàn)如今神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)這一新型智能系統(tǒng)呼之欲出，智能的認(rèn)知性和感知性功能更強(qiáng)，將輸出數(shù)值向量轉(zhuǎn)換成高層邏輯概念，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的智能控制。

2.2 模糊邏輯控制應(yīng)用

模糊邏輯控制應(yīng)用是智能控制技術(shù)的一個(gè)重要分支。模糊邏輯是建立在多值邏輯基礎(chǔ)上，運(yùn)用模糊集合的方法來研究模糊性思維、語言形式及其規(guī)律的科學(xué)。模糊邏輯可以用于控制家用電器，比如洗衣機(jī)和空調(diào)，模糊控制室溫，就是先將控制狀態(tài)存入知識(shí)庫，按照模糊表選出狀態(tài)存入，比如20℃、30℃、40℃溫度，空調(diào)開到低檔、中檔、高檔等。模糊控制技術(shù)是近代控制理論中的一種高級策略和新穎技術(shù)，現(xiàn)階段，模糊邏輯控制系統(tǒng)在電氣工程自動(dòng)化控制過程中占據(jù)關(guān)鍵地位，它在發(fā)展過程中逐漸取代比例積分微分控制（Proportional-Integral-Derivative Control，PID），人們在日常作業(yè)中為了滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)需求，可能會(huì)使用數(shù)字動(dòng)態(tài)傳動(dòng)系統(tǒng)，然而目前在智能化技術(shù)發(fā)展過程中要考慮到不同型號(hào)。在模糊邏輯控制的應(yīng)用層面，對M型和S型模糊邏輯控制器來說，在使用過程中都必須要按照自己的使用規(guī)則分析，把握符合自身應(yīng)用規(guī)律的規(guī)則庫，這就是模糊規(guī)則集。在進(jìn)行速度調(diào)控過程中，需要考慮到使用的控制器特質(zhì)，尤其是M類型的控制器，在使用中，能對推理機(jī)知識(shí)庫模糊化和反模糊化設(shè)備進(jìn)行處理。以上這些設(shè)備在使用過程中有至關(guān)重要的作用。尤其是在進(jìn)行模糊行為控制時(shí)，能根據(jù)數(shù)據(jù)信息做好推理決策工作，知識(shí)庫由數(shù)據(jù)庫和語言進(jìn)行控制，規(guī)則庫在使用時(shí)用的是可使用的、開放的運(yùn)作模式。在進(jìn)行構(gòu)建過程中能對網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)進(jìn)行推理，模糊控制器械主要有多種多樣的函數(shù)表現(xiàn)形式，有助于實(shí)現(xiàn)變量的測量和量化。

2.3 PLC系統(tǒng)應(yīng)用

一項(xiàng)電氣工程需要不斷進(jìn)行系統(tǒng)裝配，可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）系統(tǒng)也廣泛使用在電氣工程自動(dòng)化控制智能化技術(shù)中，它是具有微處理器的用于自動(dòng)化控制的數(shù)字運(yùn)算控制器，也是電力生產(chǎn)的重要輔助系統(tǒng)，具有可靠性高、編程容易、組態(tài)靈活等特點(diǎn)。PLC系統(tǒng)在運(yùn)作時(shí)，由程序控制執(zhí)行，隨著單片機(jī)大量采用，大大增強(qiáng)了PLC的能力，隨著自動(dòng)化控制系統(tǒng)使用中智能化技術(shù)的不斷完善，PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用也更加深入。

（1）PLC技術(shù)在順序控制中的應(yīng)用。PLC技術(shù)作為順序控制器來進(jìn)行使用，設(shè)備功能強(qiáng)、操作靈活，針對順序進(jìn)行全面的控制，具有較高的工作可靠性，被廣泛應(yīng)用。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的帶動(dòng)下，PLC技術(shù)系統(tǒng)性能不斷充實(shí)，采用順序控制設(shè)計(jì)法編寫其控制程序，為兼容性的擴(kuò)展帶來了良好的基礎(chǔ)，其應(yīng)用作用對提升電氣自動(dòng)化水平大有裨益。

（2）PLC技術(shù)在開關(guān)量控制中的應(yīng)用。在PLC技術(shù)的支持下，還可以對開關(guān)量加以良好的調(diào)控，電氣設(shè)備能量消耗情況被徹底改變，PLC技術(shù)在開關(guān)量控制中的應(yīng)用，可以提高機(jī)械電氣控制的整體效果，提高電力工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。其中，在對繼電器運(yùn)行情況加以模擬的過程中，借助PLC技術(shù)針對開關(guān)斷電系統(tǒng)進(jìn)行控制，將其當(dāng)作是儲(chǔ)存器來完成對開關(guān)量的控制，較好地體現(xiàn)了PLC技術(shù)在開關(guān)量控制中的應(yīng)用效果，廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、輕工、化工、紡織等領(lǐng)域。

（3）PLC技術(shù)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。在電氣自動(dòng)化閉環(huán)控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)可以提升設(shè)備的綜合控制性能。比如，基于PLC的電梯閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括PLC核心控制器.拽引機(jī).變頻器等，基于PLC技術(shù)的電梯控制，在這個(gè)過程中變頻器調(diào)節(jié)電梯的運(yùn)行速度，通過PLC對電梯運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行控制，提高了電梯運(yùn)行的控制精度，有利于電梯啟動(dòng)和停止運(yùn)行平穩(wěn)。

2.4 故障的診斷和優(yōu)化

電氣系統(tǒng)在具體的應(yīng)用中，通常會(huì)受到自然環(huán)境變化、相關(guān)技術(shù)應(yīng)用水平等各種因素的影響而出現(xiàn)一系列的故障問題，其中，導(dǎo)致電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因是工作人員沒有做好檢修工作。而智能化技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用可以很好地解決以上問題，通過將該技術(shù)應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化中，可以采用智能診斷的方式對系統(tǒng)設(shè)備中出現(xiàn)的各種故障問題進(jìn)行全面診斷和處理，確保故障預(yù)防工作落實(shí)到位。使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，CAD），設(shè)計(jì)方案以設(shè)計(jì)應(yīng)用為主。它能對系統(tǒng)進(jìn)行全面的驗(yàn)證，對電機(jī)、電路等進(jìn)行重新認(rèn)證，在科技的推動(dòng)下，使電氣設(shè)備更加的完備，設(shè)計(jì)出更加完善科學(xué)的電氣裝備方案，全面提高電氣工程的建設(shè)效率。在此背景下，智能故障診斷技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，智能化技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，可以很好地避免以上問題的發(fā)生。通過將智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程設(shè)計(jì)工作中，可以在運(yùn)用CAD技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用相關(guān)設(shè)計(jì)軟件完成設(shè)計(jì)工作，這樣一來，不僅將時(shí)間成本降到最低，還能提高設(shè)計(jì)的效率和效果，同時(shí)，還能保證設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量，大大降低設(shè)計(jì)方案的修改難度。而遺傳算法在智能化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中發(fā)揮出了重要作用，可以對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷修改、優(yōu)化和完善，以達(dá)到提升電氣工程設(shè)計(jì)水平的目的。不僅如此，技術(shù)人員還要加強(qiáng)相關(guān)的設(shè)備技術(shù)管理，可以在應(yīng)用智能故障診斷技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用精確計(jì)算的方式對變壓器所釋放的氣體進(jìn)行分析，從而有效地確定變壓器出現(xiàn)的具體故障位置，便于維修人員開展后期的檢修工作，以確保相關(guān)設(shè)備能夠可靠、穩(wěn)定、安全地運(yùn)行。所以，智能故障診斷技術(shù)作為一種常用的智能化技術(shù)，能夠?qū)υO(shè)備出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行有效解決，以提高設(shè)備運(yùn)行性能。

3 電氣工程自動(dòng)化中智能化技術(shù)的應(yīng)用前景

3.1 用戶界面的圖形化

在智能化技術(shù)的應(yīng)用背景下，電氣工程自動(dòng)化數(shù)控系統(tǒng)不斷出現(xiàn)，該系統(tǒng)通過利用圖形化界面為用戶建立互動(dòng)的接口，用戶在使用該系統(tǒng)的過程中，可以利用這一接口，發(fā)揮相關(guān)功能模塊的作用進(jìn)行相關(guān)操作。此外，通過智能化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對界面設(shè)計(jì)的改進(jìn)和完善，充分發(fā)揮圖形化模式的應(yīng)用優(yōu)勢，將藍(lán)圖編程操作采用智能化技術(shù)＼三維圖像的方式進(jìn)行展示，便于用戶能夠直觀、形象地觀看圖形的具體變化[6]，極大地提高了用戶的工作效率和效果從而為用戶帶來良好的使用體驗(yàn)。另外，在智能化技術(shù)的應(yīng)用背景下，電氣工程自動(dòng)化在未來的發(fā)展中可以采用定量模擬的方式完成對圖像動(dòng)態(tài)變化的分析，促進(jìn)該系統(tǒng)向數(shù)字化、智能化和現(xiàn)代化方向不斷發(fā)展。例如在進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度的過程中，技術(shù)人員可以利用電氣工程自動(dòng)化數(shù)控系統(tǒng)，對電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，然后利用智能化技術(shù)，采用圖形展示的方式，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的自動(dòng)化控制。

3.2 科學(xué)計(jì)算的可視化應(yīng)用

通過將智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化中，可以對計(jì)算過程進(jìn)行可視化展示，從而最大限度地提高信息數(shù)據(jù)的共享度和利用率，為進(jìn)一步提高計(jì)算過程的可視化應(yīng)用水平提供重要的數(shù)據(jù)支持。此外，在科學(xué)計(jì)算的可視化應(yīng)用領(lǐng)域中，技術(shù)人員可以采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與可視化技術(shù)相結(jié)合的方式，充分發(fā)揮和利用智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，完成無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作，并提高無圖紙修改的效率和效果，這樣一來，不僅保證了設(shè)備的運(yùn)行性能，還能提高設(shè)計(jì)效率和效果。另外，在智能化技術(shù)的應(yīng)用背景下，技術(shù)人員還可以采用自動(dòng)化設(shè)計(jì)的方式，在運(yùn)編寫程序的基礎(chǔ)上，完成相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸方案的設(shè)計(jì)，為促進(jìn)設(shè)計(jì)工作向自動(dòng)化、信息化、高效化方向發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。

4 結(jié)束語

在我國電氣行業(yè)的不斷發(fā)展下，智能化技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化中，并體現(xiàn)出非常重要的應(yīng)用價(jià)值，不僅節(jié)約了企業(yè)的人力成本、物力成本和財(cái)力成本，還提高企業(yè)的生產(chǎn)力和市場核心競爭力，為促進(jìn)企業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展提供得了重要的技術(shù)支持，因此，技術(shù)人員要加大對智能化技術(shù)的應(yīng)用力度，不斷提高該技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用前景，為進(jìn)一步促進(jìn)電氣工程事業(yè)的迅猛發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉曉琳，任昊.電氣工程及其自動(dòng)化中智能化技術(shù)的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020（29）：2757.

[2] 遲海濤.關(guān)于電氣自動(dòng)化領(lǐng)域智能化系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用分析[J].寫真地理，2020（23）：160

[3] 李潤海.智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（30）：162-163.

[4] 邱曉天. 分析在電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值[J]. 探索科學(xué)，2016（12）：234.

[5] 譚敏. 電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)應(yīng)用分析[J]. 精品，2020（4）：181.