李巖

（江蘇省連云港工貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇連云港222000）

電氣工程自動(dòng)化中智能化技術(shù)應(yīng)用的探討

李巖

（江蘇省連云港工貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇連云港222000）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，電氣行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，智能化技術(shù)逐漸成為電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)，它可以提升電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操控，優(yōu)化電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)人工智能控制，快速檢測(cè)診斷系統(tǒng)運(yùn)行中的故障，確保系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。本文則簡(jiǎn)要分析智能化技術(shù)的理論基礎(chǔ)以及在電氣工程中的實(shí)際應(yīng)用。

電氣工程；自動(dòng)化；智能化技術(shù)

“人工智能”的概念于上個(gè)世紀(jì)被提出，主要是模擬、擴(kuò)大和延伸人的智能，通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)幫助人們完成控制工作。作為目前計(jì)算機(jī)技術(shù)中的高端分支，智能化技術(shù)主要研究的不僅是如何讓機(jī)器擁有人工智能，還能讓它獨(dú)立完成一系列風(fēng)險(xiǎn)高、難度大、較復(fù)雜的控制功能。智能化技術(shù)的應(yīng)用已成為工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，它不僅推動(dòng)了電氣工程的發(fā)展，還減少了工程的投入成本，節(jié)省了人力資源，提高了控制系統(tǒng)的工作效率[1]。智能化技術(shù)在電氣工程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的過(guò)程中有著巨大的發(fā)展空間，下文則簡(jiǎn)要分析電氣工程自動(dòng)化中智能化技術(shù)的具體應(yīng)用。

1　智能化技術(shù)的理論基礎(chǔ)

截至現(xiàn)在人工智能技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了60年的歷程，隨著研究的不斷深入現(xiàn)階段人工智能已經(jīng)形成了一套以計(jì)算機(jī)為主體，包含信息論、生物、心理、語(yǔ)言、哲學(xué)、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)以及自動(dòng)化在內(nèi)的綜合性學(xué)科。智能化的實(shí)質(zhì)即通過(guò)對(duì)人工智能理論的開(kāi)發(fā)和研究，模仿、延伸人類智能的高端技術(shù)，繼而開(kāi)發(fā)出能夠模仿人類智能的系統(tǒng)設(shè)備或機(jī)器人[2]。

在電氣工程領(lǐng)域的人工智能主要是計(jì)算機(jī)電子應(yīng)用、自動(dòng)控制、信息處理、電子電氣技術(shù)和系統(tǒng)的優(yōu)化和運(yùn)行等。智能化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)完美融合并應(yīng)用于電氣工程發(fā)展的過(guò)程中，加速了自動(dòng)化、數(shù)字化發(fā)展進(jìn)程。

2　電氣工程自動(dòng)化中智能化技術(shù)的特點(diǎn)

2.1智能化控制器不需要構(gòu)建自動(dòng)化控制模型

電氣工程自動(dòng)化技術(shù)中，在設(shè)計(jì)控制模型時(shí)，傳統(tǒng)的控制器往往會(huì)因?yàn)榭刂苾?nèi)容含有復(fù)雜動(dòng)態(tài)方程，影響到信息獲取的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響控制模型的設(shè)計(jì)和操作人員對(duì)控制系統(tǒng)的判斷，導(dǎo)致出現(xiàn)一些無(wú)法準(zhǔn)確估量的設(shè)計(jì)對(duì)象模型。而智能化技術(shù)能精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)工作，不需對(duì)控制對(duì)象模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣就避免出現(xiàn)控制對(duì)象模型設(shè)計(jì)難以估計(jì)、無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的現(xiàn)象，避免了之前所提到的不可控的意外因素，從而提高了自動(dòng)化控制器的精密系數(shù)[3]。

2.2智能化控制器可以準(zhǔn)確調(diào)整控制電氣系統(tǒng)

智能化控制器對(duì)輸入的大部分?jǐn)?shù)據(jù)都可以通過(guò)一定處理獲得準(zhǔn)確的評(píng)估，可見(jiàn)智能化控制器比傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制器在調(diào)整控制功能方面更有優(yōu)勢(shì)。智能化控制器可以通過(guò)魯棒性、響應(yīng)時(shí)間以及下降時(shí)間來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，從而調(diào)整自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)間，提高系統(tǒng)性能，保障電氣系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行。智能化控制器還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是在對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行調(diào)整控制的過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的調(diào)整控制。

2.3智能化控制器在處理數(shù)據(jù)方面有著較高的一致性

對(duì)于輸入的不同數(shù)據(jù)，智能化控制器表現(xiàn)出較高的一致性，即使輸入的是陌生數(shù)據(jù)，也可以快速進(jìn)行評(píng)估，獲得較高的估計(jì)結(jié)果。由于控制對(duì)象的變更性強(qiáng)，控制器也會(huì)呈現(xiàn)出不同的控制效果。盡管智能化控制器對(duì)某些對(duì)象并不會(huì)立即采取控制行動(dòng)，它的控制效果依然很好，不過(guò)也并不絕對(duì)，某些情況下控制對(duì)象的改變有可能影響控制效果。如果在工作中發(fā)現(xiàn)智能化控制器的使用效果欠佳，要結(jié)合不同控制對(duì)象的實(shí)際情況分析，對(duì)工程的每個(gè)環(huán)節(jié)都要仔細(xì)地排查。

2.4智能化控制可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操控

目前在電氣工程自動(dòng)化的實(shí)際工作中，相比傳統(tǒng)的控制器，智能化控制器技術(shù)被更多人認(rèn)可，它通過(guò)魯棒性變化、下降時(shí)間及響應(yīng)時(shí)間三個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)的控制程序進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證了自動(dòng)化控制的工作。應(yīng)用智能化技術(shù)調(diào)整控制電氣設(shè)備，智能化控制器在調(diào)節(jié)和控制電氣設(shè)備的過(guò)程中，常常不需要相關(guān)的技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)，只需根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)就可以進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而減少人力投入，應(yīng)用智能化控制可以在一定距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化調(diào)節(jié)控制。

3　電氣工程自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用

3.1應(yīng)用智能技術(shù)優(yōu)化電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)

在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中，相關(guān)電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)是個(gè)難點(diǎn)，設(shè)計(jì)過(guò)程復(fù)雜且繁瑣，需要眾多設(shè)計(jì)人員反復(fù)試驗(yàn)，進(jìn)行改良，傳統(tǒng)的方式是設(shè)計(jì)人員結(jié)合實(shí)驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行手工設(shè)計(jì)，存在一些弊端。例如，電氣設(shè)備在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要進(jìn)行機(jī)械制圖，傳統(tǒng)的手工制圖容易遺漏數(shù)據(jù)和尺寸，目前已經(jīng)使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD軟件逐漸取代了手工設(shè)計(jì)，通過(guò)CAD技術(shù)能夠更加精準(zhǔn)的繪畫(huà)零件的形狀、體現(xiàn)位置公差等。通過(guò)使用智能技術(shù)使得產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期被大大縮短，減小了方案分析和修改難度，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率與產(chǎn)品質(zhì)量的提高，提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，同時(shí)也豐富了設(shè)備的設(shè)計(jì)樣式。

3.2應(yīng)用智能化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)人工智能控制

對(duì)于操作者而言，電氣控制的要求非常嚴(yán)格，并且操作程序也很復(fù)雜。在自動(dòng)計(jì)算等技術(shù)領(lǐng)域，人工智能的界面化操作能夠減少平時(shí)操作的步驟，還能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和控制，并能夠?qū)崟r(shí)地存儲(chǔ)一些重要的信息資料，借助智能化技術(shù)能夠自動(dòng)地生成報(bào)表，使得日常工作更加簡(jiǎn)單和高效。人工智能控制方式主要分為兩種，一種是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，另一種是模糊控制。其中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制具有多層次的前饋性結(jié)構(gòu)，常進(jìn)行反向?qū)W習(xí)算法，在參數(shù)的判斷和調(diào)控中可以得出，主要體現(xiàn)在診斷監(jiān)測(cè)電氣工程的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與交流電機(jī)方面，另一個(gè)子系統(tǒng)可根據(jù)這個(gè)參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)定子的速度。而模糊控制中，模糊化有不同的函數(shù)表現(xiàn)形式，利用該技術(shù)，可以進(jìn)行變量的測(cè)量、量化與模糊化，并對(duì)變量進(jìn)行有效地處理和更新，最后形成數(shù)據(jù)庫(kù)。

3.3智能化技術(shù)可以診斷故障

電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，檢查和維修都有一定難度，但在系統(tǒng)發(fā)生故障之前，往往會(huì)出現(xiàn)一些跡象，這些跡象與故障的產(chǎn)生有一定聯(lián)系，在智能化技術(shù)的幫助下，操作人員可以對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行全面快速準(zhǔn)確的監(jiān)控和診斷。例如，電氣設(shè)備的中的變壓器是整個(gè)系統(tǒng)非常重要的組成部分，當(dāng)其出現(xiàn)故障時(shí)可以借助智能化技術(shù)對(duì)滲漏油進(jìn)行分解將故障范圍大大概位置確定，然后逐一排除可能的故障點(diǎn)，直至找到故障發(fā)生的根源立即進(jìn)行修理。智能化技術(shù)在故障診斷維修中的應(yīng)用可以縮短檢測(cè)時(shí)間，避免加重設(shè)備的損傷，提升電氣設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益。

4　結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，智能化技術(shù)的應(yīng)用具有及其重要的意義，通過(guò)以上的分析和探討可知，智能化技術(shù)是電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)，它可以提升電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操控，優(yōu)化電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)人工智能控制，快速檢測(cè)診斷系統(tǒng)運(yùn)行中的故障，確保電氣系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

[1]馮亮.淺談智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2013，（2）：316-317.

[2]劉斌.淺析智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（10）：187-188.

[3]宋縣委.有關(guān)智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中應(yīng)用的研究[J].科技致富向?qū)В?013，（20）：151-152.

A Discussion on the Application of Intelligent Technology in Electrical Engineering Automation

LI Yan
（Jiangsu Province Lianyungang Gongmao Higher Vocational and Technical School，Lianyungang Jiangsu 222000，China）

With the continuous development of science and technology progress，the electrical industry competition intensified，intelligent technology has gradually become the development trend of electrical engineering automation，it can improve the efficiency of the electrical system，can realize unmanned operation，optimization of electrical product design and implementation of intelligent control，fast fault detection and diagnosis system the system can ensure the safe and stable operation.In this paper，the theoretical basis and practical application of intelligent technology in electrical engineering are briefly analyzed and analyzed.

electrical engineering；automation；intelligent technology

TM921.5

B

1672-545X（2016）10-0167-02

2016-07-22

李巖（1981-），女，江蘇連云港人，本科，講師，研究方向：自動(dòng)控制。