电气工程自动化中智能化技术应用探析

张永祥

【摘 要】智能化技术在电气工程自动化控制中发挥着重大效用，它可以促进电气工程优化设计，诊断故障以及完成智能化控制等工作。本文主要通过对智能化技术的基础以及特点，阐述研究智能技术在电气工程自动化的应用中一些浅薄经验，仅供参考。

【关键词】智能技术；电气工程；自动控制；工程应用

0.引言

计算机技术和人工智能化理论的完美融合形成了智能化技术，智能化技术是目前才兴起的一个高新的技术领域，但是从它出现到蓬勃发展这短短数年间，智能化技术受到了广大群众的关注及广泛的应用，其未来的前景是不可限量的。

电气工程领域主要研究的内容是与电气有关的自动控制、系统运行和相关的电子电气技术以及信息收集和处理等，这些智能化技术的实际效用和具体的研究方向都有着很多重合地方，经过在电气工程自动化的控制中应用各式各样的智能化技术，可以大大提高控制效果，并对其中一些缺点或差错的地方进行很好的弥补和改进，最终有效的促进电气工程行业蓬勃发展。

1.智能化的理论分析

智能化理论是开发及研究如何延伸、如何模拟人的智能理论。作为当今新兴计算机科学技术的一个分支，人工智能化技术充分解释了智能的本质，并在此基础上生产出一种和人类智能有类似智能反应的智能机器。电气工程行业研究与电气有关科学研究及控制，智能化技术的应用，可以在不同程度上提升自动化控制的工作效率，减少成本投入，将工程控制人员从原来比较复杂的工作中解放出来，既减轻了员工的压力，又能安排他们去进行其他项目工程且不影响电气工程自动化控制的效率，实现人力资源的合理分配。

2.智能化电气工程应用的分析

2.1人工智能概述

人工智能理论是研究如何延伸、模拟人类智能的理论。作为计算机科学的一个分支，人工智能技术很好的诠释了技能的本质，且生产出一种与人类智能有类似反应的智能机器。研究主要包括：语言识别、图像识别、机器人、自然语言处理和专家系统等。电气工程研究的主要是和电气工程有关研制开发、自动控制、信息处理、电子电气技术、系统运行、信息处理及计算机和电子应用等。随着科学技术飞跃发展，计算机技术已应用在我们生活中，计算机编程技术的飞速发展加快了传播自动化的传播和运输。电气自动化在加强生产、交换、分配及流通方面有重要作用，电气工程自动化的实现，将降低人力投入，使运作效率大大提高。

2.2智能化控制优点

针对不同的人工智能化控制，应用不同方法来讨论。但有些人工智能控制器，模糊神经、遗传算法及神经都是非线性函数近似器。采用这种分类方法有利干对总体的了解，同时促进对综合性控制策略的开发。人工智能函数近似器具有普通函数估计器所没有的优势。在多种情况下，控制对象动态方程的掌握是很不易的，所以控制器在设计控制对象模型时，经常会产生一些不确定的因素，人工智能控制器有很强的一致性，输入陌生的数据能产生高的估计，可忽略驱动器产生的影响。在模糊化和反模糊化过程中，如果采用隶属函数、规则库及适应模糊神经控制器，能够实时进行精确确定。在众多方法之中，只有应用系统技术才能得到稳定解，结合简单拓扑结构配置来实现迅速自学及快速收敛。

3.电气自动化控制实现

3.1智能电气自动控制概述

智能化技术随着科学技术的进步也在不断发展变化的，研究人员针对人工智能在电气工程自动化方面展开深入研究，如：如何将智能化系统应用到电气自动化故障诊断及预测模块中、电气产品设计自我保护系统、自动化系统优化及控制方面等。在自动化系统设计优化方面，电气工程中设备的设计是一项非常繁琐的工作，它需要对电路、电磁场、电器电机等知识进行综合分析与运用，同时还要充分利用以往设计的技巧与经验。以往设计电气产品时，经常基于实验基础与生产经验，以手工设计方式展开。在智能化技术以后，CAD技术大大促进了电气工程设计的发展，提高了设计产品效率和质量，并可以通过计算机辅助模拟以及仿真技术测试虚拟产品的性能与品质。电气自动化控制中的应用，电气设备故障和征兆有着很多必然及偶然关系，具有不确定性、非线性等特点，智能化控制优势在于通过智能方式能够得到较好解决方式，特别是采用人工智能技术。人工智能技术在电气设备故障诊断应用方面主要包括：模糊逻辑和神经网络等。

3.2智能自动控控制实现

3.2.1智能自动过程

人的智能主要表现为三个方面，感知外界事物能力，独立思维能力，能动反映行为能力，而人工智能是由科学家们制造出来电脑设备的所表现出来一种机器智能形态，利用计算机技术以及传感设备对外界信息的感知与学习，按照专家系统设定的非线性等思维方式进行这能分析，最后做出最合理的处理措施，并执行控制操作。数据采集与处理对所有开关量、模拟量的实时采集智能系统的这个是学习过程，并能按规范要求处理或存贮这些信息；画面显示模拟画面真实显示一次设备和系统的运行状态，可实时显示电流、电压等所有模拟量、计算量、隔离开关、断路器等实际开关状态及挂牌检修功能，能生成历史趋势图。运行监视具有对各主要设备的模拟量数值、开关量状态的实时智能监视，有事故报警越限和状态变化事件报警，事件顺序记录、声光、语音、电话图象报警；操作控制通过键盘或鼠标实现对断路器及电动隔离开关的控制，励磁电流的调整。按顺控程序进行同期并网带负荷或停机操作。系统对运行人员的操作权限加以限制，以适应各级运行值班管理；故障录波模拟量故障录波，波形捕捉，开关量变位，顺序记录等（包括主要辅机）；在线分析不对称运行分析、负序量计算等保护定值包括软压板的投退；运行管理操作票专家系统，运行日志，报表的生成及存储或打印，运行曲线等。

3.2.2智能自动控制实现

自动控制算法工业过程中通常采用的PID控制器，适用于线性定常系统，而在一些系统中常包含有非线性、时变环节，而且有些参数未知式缓慢变化，单独采用PID控制较难达到理想的控制效果，AI人工智能调节器采用模糊控制和改进PID相结合的双模控制算法，改变双模算法的模糊控制从而改变控制系统的动态控制品质。AI调节器在调节过程中可以进行自主学习、自动调整功能。当控制误差较大时，可以采用模糊算法进行调节，消除PID算法控制饱和积分现象；当控制误差较小时，使用改进的PID算法进行控制调节，并在调节控制过程中自动学习以及记忆被控对象特征，以使控制调节效果达到最优化，最终效果达到无超调、参数确定简单、高精度等效果，对复杂控制对象也能得到很好的控制效果。智能自动控制关键系统就是控制台，控制台设计必须兼顾手动和自动两种操作模式。手动控制状态主要体现在某些具体条件下需要手动干预或者在紧急条件下必须采用手动控制，这样可以直接利用工程师的具体经验进行控制；智能自动控制模式，往往可以再日常维护控制，智能控制是一个很复杂系统工程，同时也是在不断完善和进化发展的。

4.结语

在电气自动化控制工程中智能化技术已经非常常见，并在逐步的向着更广更深的方向发展，会使得电气工程自动化变得更加简单，同时智能化也在不断发展变化的，这样在电气工程中的应用将更加广泛，所以智能技术在电气自动化控制中可发挥最大的效用，促进电气诊断故障、优化设计和智能控制等方面。

【参考文献】

[1]魏俊英，曲炜.人工智能技术及应用[M].上海：同济大学出版社，2007，4.

[2]陆卫明.DPS技术[M].上海：电子科技大学出版社，20l0，5.