智能化技术在电气工程自动化中的应用价值

卢静

摘 要：以智能化技术应用的基本特性为切入点，分析了智能化技术在电气工程自动化中的应用价值，主要包括PLC技术、神经网络控制技术、故障诊断优化设计技术和模糊逻辑控制技术等，以供参考。

关键词：智能化技术；电气工程；智能控制器；PLC

中图分类号：TM921.5 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.154

智能化技术是现代计算机技术的重要分支之一，其以人类智能为理论基础，实施进一步的延伸和模拟，旨在为人类生活提供更多的便利。智能化技术在电气工程自动化当中具有很高的实际应用价值，比如在图像识别、语言处理和专家分析系统等方面，现已逐渐形成一门现代化的学科。

1 智能化技术应用的基本特性

现阶段，电气工程自动化已逐渐步入智能化的崭新阶段，智能控制器的实现是其主要标志之一。与传统控制器相比，电气工程智能控制器的基本特性有以下3点。

1.1 数据处理的一致性

在所输入的数据不常见的情况下，智能控制器仍可快速、准确地评估，但因不同的控制对象本身的控制效果存在较大的差异，所以，即使应用了智能化技术，实现全面控制的难度也比较大。

1.2 可省去构建控制模型环节

与传统控制器相比，智能化控制器不需要构建控制模型，切实提高了控制器的紧密系数，即使在控制过程中遇到复杂的动态方程控制对象，仍可通过智能化技术实现有效、严密的控制，不会出现难以评估和预测被控制对象模型设计等问题。

1.3 可实现无人操控

无人操控是智能化技术在电气工程自动化应用中的核心价值，智能控制器进行无人操控时，其对电气系统的控制是处于动态可调节的状态之中的，可根据电气系统的响应时间、鲁棒性等方面的变化而进行实时调节，为智能化技术的实现提供了可靠保障，这是我国电气工程自动化领域的一大突破。

2 智能化技术的应用价值

2.1 PLC技术

虽然PLC技术只是智能化技术中的辅助性技术形式，但其已经逐渐取代了电力企业在生产过程中用到的各类继电控制器，可更好地满足不断增长的电力生产要求。PLC技术在电气工程自动化中的应用价值主要体现在协调电力生产与工艺流程控制方面。比如，电力工程中的输煤控制系统主要是由储煤、上煤和配煤三个子系统组成的，人机接口与PLC是集控室主站层的核心组成部分，虽然集控室基本实现了自动化控制，但仍需要采用手动控制的方式加以辅助。远程监控主要依靠远程I/O站与现场传感器共同完成，从而提高生产效率。基于PLC技术的软继电器取代了传统的电力系统中的实物元件，更好地实现了供电系统的自动化切换，确保了电力系统的安全、稳定。

2.2 神经网络控制技术

与传统的梯形控制法相比，神经网络控制技术中的反向转波算法的性能更强大，其应用优势主要体现在3方面：①缩短定位所需的时间；②实现对非初始速度的有效控制；③实现对负载转矩变化的有效控制。神经网络的结构是多层次的，具备实施反向算法的条件。神经网络包括2个子系统，其中，一个以电力系统中的具体参数为依据，判断并控制转子速度；另一个以电气动态参数为依据，判断并控制定子电流。

现阶段，智能化神经网络控制技术在电气工程中的信号处理和模式识别两方面得到了良好的应用，加之具备非线性一致的函数估计器，因此，其在电气工程传动自动化中的应用价值更为理想，应用效果良好。总而言之，智能化神经网络控制技术的一致性非常强，无需建立受控制对象的数学模型。此外，其可抗拒较高分贝的内部、外部噪声。

2.3 故障诊断优化设计技术

电气工程中的电气设备设计具有高度的复杂性，涉及电机、电路和电磁场等方面的专业内容。以往，常用的设计方法为人工设计，局限性较大、准确性较低，无法实现设计方案的最优化。随着现代智能化技术的发展，电气工程电气设备设计中，CAD设计逐渐取代了传统的人工设计，这样不仅可缩短设计开发所需的时间，还可提高电气设备设计的质量和效率。

基于进一步优化电气设计的重要目的，需要加大专家系统的应用力度。此外，基于智能化技术的遗传算法（Genetic Algorithm）的精确度和计算效率较高，其可在电气工程自动化中被充分应用。比如，鉴于电气工程中的故障征兆带有突出的非线性和不确定的双重特点，关系呈现出错综复杂的局面，因此，采用智能化技术的遗传算法可有效解决该问题。

2.4 模糊逻辑控制技术

在电气工程自动化控制系统中，存在大量用以代替PID控制器的模糊控制器，同时，其负责执行其余的工作指令。在数字动态传动系统中，模糊控制器是最常见的，模糊逻辑控制主要有S型和M型两种，两者均可用于控制调速。S型和M型模糊控制器均带有模糊规则集，S型的规则X为G，Y为H，G、H均可视为模糊集，且W=f（X，Y）；M型主要涵盖模糊化、反模糊化和知识库等形式，可更加精确地完成变量的测量和计算工作，隶属函数形式渐趋多样化，其开发的主要方式是将专家知识置于应用目标上，重构智能化操作器的控制行为，以提高电气工程的自动化控制水平。

3 结束语

总而言之，在电气工程自动化中应用智能化技术是时代发展和社会进步的必然要求，有助于提升电气设备的自动化控制水平，实现电气工程自动化控制的无人化、远程化和智能化等重要目标，进而确保电气工程的安全、高效运行，提高电气企业的生产效率和经济效益。

参考文献

[1]刘建廷.浅析智能化技术在电气工程自动化中的应用[J].科技致富向导，2014（12）：188.

〔编辑：张思楠〕

Abstract： Intelligent of the basic characteristics of applied technology as breakthrough point， analyzes the application of intelligent technology in electrical engineering and automation， mainly consists of PLC technology and neural network control technology， fault diagnosis optimization design technology and fuzzy logic control technology and so on， for reference.

Key words： intelligent technology； electrical engineering； intelligent controller； PLC