智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用研究

吴兆荣

摘 要：在电气工程中，自动化控制是非常重要的一部分，自动化水平关系着电气工程的应用效果和整体质量。在电气工程自动化控制中，智能化技术具有很大的优势，它在很大程度上提高了自动化控制水平，推动了电气工程的建设。以自动化控制系统为基础，简要分析了神经网络系统、模糊逻辑控制、PLC系统、故障诊断和优化等技术的应用情况，以期为日后的相关工作提供参考。

关键词：智能化技术；电气工程；神经网络系统；自动化控制

中图分类号：TM76 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.12.142

在经济建设的过程中，电气工程稳步发展，电气市场的改革速度也在不断加快，电气工程占有非常重要的位置。对于电气工程来说，自动化控制是其中重要的组成部分，传统的控制技术多使用的是接触器板。接触器板的控制效率低下，故障率高，无法满足电气工程的发展需求。而科学技术的发展和多种智能化技术的兴起，不仅推动了自动化控制技术的发展，还在实现人工智能计算的同时，提高了电气工程的自动化控制效率，推动了产业发展。因此，可以说智能化技术具有广阔的应用前景。

1 神经网络系统的应用

自动化控制中所说的“神经网络”一般是指人工神经网络，它是一种模仿动物神经行为特征的网络，可以有效处理分布式信息，是一种较好的数学模型。这种神经网络系统可以根据系统的复杂程度调整和连接内部的节点，高速处理信息，同时，还具有自学习和自适应的能力。

电气工程自动化控制中应用的神经网络系统一般有2个子系统：其中一个子系统是被定子电流，用来控制电气参数；另一个子系统辨别转子速度，用来控制机电系统参数。由于神经网络中有一定的前馈性结构，所以，可以在系统中应用反向学习算法，将这一技术应用到电气工程驱动系统的诊断和电机工作状态的判断方面。

神经网络反向转波算法可以有效控制电机的初始速度，及时掌握负载转矩信息，减少定位时间。它可以超越传统梯形控制方法。应用智能神经网络函数估计器可以减小噪声干扰，具有较强的一致性，而且也不需要应用复杂的控制模型。这些优势使得神经网络系统被应用于模式识别和信号处理过程中，它在电气工程自动控制中具有良好的使用效果。智能神经网络在很大程度上提高了诊断系统和监控系统的可靠性，同时，它还可以与多个传感器联合使用。如果神经网络系统只能反映出某种映射，那么，激励函数和隐藏节点会存在于网络系统中，常被用于神经网络学习过程中。在实际应用中，一般利用尝试法解决系统中激励函数和层数的问题，而应用反向传播技术可以获取非线性函数的近似值，快速得出结果。在调整网络权重的过程中，只需要及时将阶段误差反馈到系统中即可。

2 模糊逻辑控制

国际上研究的模糊控制器现已被广泛应用于电气工程自动化控制中，它逐渐取代了传统的PID控制器。在模糊控制器中，一般应用数字动态传动系统。截至目前，研发出的M形和S形模糊逻辑控制器都得到了一定的应用，但只有M形控制器可以实现对电气设备的调速控制。这两种控制器中都有丰富的规则库，常被称为“if them”模糊规则集。在S形控制器中，包含G和H的模糊集，如果X为G，Y为H，则W=（fX，Y）.在M形控制器中，包含推理机、知识库、模糊化结构和反模糊化结构。其中，推理机是最重要的部分，如果它出现模糊控制行为，可以在推理行为表现后作出相应的决定。知识库包含数据库和语言控制规则库，规则库中有独特的开发方法。应用神经网络推理机和模糊控制建模，可以构建操作器。在这个过程中，可以利用目标获取专家经验和知识。模糊化结构中包含较多的函数表现形式，可以实现对变量的测量和模糊化。将模糊逻辑控制应用于电气工程自动化控制中，取得了良好的效果。

3 PLC系统

PLC系统是当今电力生产过程中的重要辅助部分。随着科学技术的发展，电力生产技术不断更新，PLC技术逐渐取代了传统的机电控制器。在电力发展的大趋势下，应用PLC系统对企业的协调生产有很大的促进作用。作为一种重要的辅助系统，PLC系统可以实现工艺流程中的控制、监控、智能化和无人化操作。在电气工程自动化控制系统中，人机接口和PLC系统是很重要的组成部分，同时，它也需要一定的手动辅助。控制系统中包含多种现场传感器和远程I/O站，可以实现监视和控制，提高生产效率。在实际工作中，PLC系统不仅代替了传统的软继电器，还被广泛应用于供电过程中，可以在供电系统中自动切换，以提高供电系统的可靠性和稳定性。

4 故障诊断和优化操作

在计算机技术发展的同时，电气工程中的设备不断革新，大大提高了生产效率和生产质量，传统的手工设计方法已经不能满足社会发展的需要。在很多情况下，CAD设计代替了传统的手工设计，而充分应用技术经验和对电机、电路等的认识，在复杂的电气设计过程中展现出其优越性，再将智能化技术应用到CAD设计过程中，提高设计质量，在提高工作效率的同时缩短产品的开发时间，从而提高生产效益。目前，在电气设计过程中，很多企业都借助故障诊断技术和优化操作方法将可靠的专家系统应用于电气工程中。在研究人员的协助下，可将专家系统应用于实际工程中，例如永磁同步电动机专家系统。另外，应用这一诊断和优化操作，借助高精度的计算方法，可以提高系统的稳定性和精确性。而智能化技术在产品设计方面体现出了其优势，在电气工程发生故障时展现出其重要性。应用专家系统、神经网络系统和模糊逻辑控制技术可以及时、准确地诊断出电气设备故障，将智能化技术应用到电动机、发电机和变压器的诊断过程中，从而获取良好的应用效益。

5 结束语

在企业的生产活动中，将智能化技术应用于电气工程中，可以提高自动控制效率，减少作业人员的劳动量。智能化的控制技术可以代替传统的控制方法，降低企业的生产成本，提高市场竞争力，提升企业的经济效益，以促进企业的生存和发展。

参考文献

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〔编辑：白洁〕