智能化技术在电气工程自动化控制中的运用

范俊财

摘 要：我国国家领导人明确提出到2025年要把我们国家打造成工业强国，而工业强国的前提是工业制造要实现自动化。所以我们国家的制造业都在积极发展各自的智能化技术，比如汽车行业的智能汽车、大疆旗下的无人机以及船舶行业的智能化船舶等等。这些行业在电气自动化控制领域率先做出了表率，同时也占据了智能化技术的半壁江山。本文将深入剖析智能化技术的发展方向，同时也将深入解析自动化控制理论，为我国早日实现2025工业自动化贡献自己的力量。

关键词：智能化技术；电气工程；自动化控制；智能控制器

当代大学生应该深有体会，因为随着我国工业自动化的不断向前发展，全国各大企业为计算机、自动化和大数据这方面的人才提供了非常多的就业岗位，同时这些岗位的薪金也是其他行业的翘楚。对比自动化行业，经济金融行业已经开始出现疲态，市场上所占的地位也不断的被撼动。所以我们可以看出智能化技术和电气工程自动化控制发展前景十分广阔。

1电气工程自动化控制中智能化技术的特点

自21世纪以来，智能化技术一直都是世界各国关注的焦点，其中包括谷歌公司推出的人工智能程序阿尔法狗、德国大众旗下智能无人驾驶汽车和美国研发的无人机。目前这些国家都在奋力抢占智能化技术这个广阔的平台，一旦哪个国家占据先机，智能化技术将会为该国家的科技和经济带来巨大的收益。我们国家的人工智能也在如火如荼的发展中，主要有以下几个方面的特点：

1.1智能化控制器可实现无人化操控

智能化控制之所以发展的如此迅猛，是因为其优点十分突出，智能化控制技术不需要控制模型就能够实现对象的控制。就拿智能化家具来说，我们可以近距离对电灯和空调进行控制，也可以远距离对它们进行控制。当我们在家里的时候，它们可以自动感知周围光线和温度，然后进行自动调节，让我们处在一个最舒适的环境。当我们想要在远距离对他们进行控制的时候，我们就可以利用手机软件对他们进行操控。这些智能控制解决了传统控制赘述的问题。

1.2智能化控制器无需控制模型

智能化控制也不需要控制模型，在传统自动化控制过程中我们需要根据模型的变化来改变控制系统的参数设置，这样的控制不仅浪费时间还耗费巨大的人力，而智能控制不需要模型，依靠的是产品自身的学习能力。谷歌公司的阿尔法狗在和世界级围棋选手对战的时候，全程都是智能化机器人在自主对战，不需要人们对其进行参数设置。同时阿尔法狗还具有非常强的学习能力，可以根据对手棋路的变化进行学习，不断开发出自己以前没有的新技能。这是以前传统控制器所不能比拟的，是自动化控制飞跃式发展。

1.3智能化控制器处理不同数据时具备较高的一致性

智能化控制其本身有非常强大的数据采集系统和数据传输系统，当智能化控制器采集完收据之后，将这些数据直接传输到互联网，通过互联网的大数据和云计算功能直接对这些数据进行处理，处理完成之后再将这些数据发送至智能化控制器，控制器就可以全自动控制产品的运作。这种处理模式具有較高的准确性和一致性，是当前自动化控制中最高端的技术。

2智能化技术在电气自动化控制中的具体应用

2.1神经网络系统

神经网络算法是目前为止智能化技术运用最多的算法之一，神经网络是期望通过模拟现实中的生物思维来实现直接实现人工思维。算法是人设计出来的，我们没有办法设计出非常复杂的算法，因为我们最终会想不明白。只有可以拆分成子任务的问题我们能够应付（程序员尤其擅长），如果所有事情都紧密关联，我们的设计很快就会失控。在专家系统中，我们要处理大量逻辑性的事情，代价很大。在神经网中，我们只要决定网络形式，具体工作交给网络本身，这大大简化了问题，

2.2模糊逻辑控制

预知将来比较难是由于计算机只能使用精确的、形式化的知识，而人类的知识，有时很难形式化，尤其是对于现场控制非常有用的操作经验。幸运的是，针对这种非常有用、但难以准确描述出来的经验型知识，人类发明了模糊数学来进行处理。什么叫模糊，就是某个事物既带有这个类属的部分特征，还带有那个类属的部分特征，使得我们无法明确的说这个事物到底应该属于这个类还是那个类。这就像辨认一张不太清晰的照片是不是某人，看起来似像非像的。所以这种情况下，我们就用那些符合的部分特征来表示事物和本类的相似程度：如果有10个特征值可以用来刻画本类事物，a有三个特征符合，就说a对本类的隶属度是0.3；而a还有四个特征符合B类的特征取值，就说a对B的隶属度是0.4。通过模糊逻辑控制可以将非常复杂的问题简单化，只要符合了我们所设计的模糊计算程序，我们就可以从众多条件或者答案中选出最适合我们的一条来实现对象的控制。

2.3 PLC系统

PLC诞生取代了继电器控制，最先由 GM公司提出需求，然后由美国DEC公司1969年研发了第一款PLC用于汽车生产线，从而成为了工业3.0开始的标志。随后 MODICON 公司也研发了PLC，标志着PLC走向标准型产品，开始应用于各行各业。以传统控制器的封闭性来说，开发后便不易作更动，新旧技术或设备无法有效融合，且淘汰更换成本相对较高，升级不易。但是随着IT需求不断提高，需要处理的资料量越来越庞大，旧有自动化系统除非额外多加系统设备，否则难以处理大量资料。现有控制系统想要整合不同系统设备，都受限于不同的程式语言，后续控制器发展需要走向开放性架构，满足控制器市场对控制器在开放性与弹性上的需求。而PLC的强处在于灵活性，在需要不断迭代，客户定制化，快速上线，以及原型产品方面都有不可替代的优势。

2.4故障诊断及优化操作

智能化技术在故障诊断及优化操作方面具有非常强劲的优势，在建模方面和故障运行测试方面所展现出来的技术是传统控制技术无法比拟的。以飞机控制故障系统为例，首先从对象来看，飞机可分为燃油系统、电气系统、环控系统、起落架系统、飞行控制系统等若干重要系统。单单一个飞行控制系统，精确建模就不是那么容易。

在飞行控制系统建模的基础上，我们下面展开怎样对飞行控制建模。其实飞行控制系统也包含飞行控制计算机、作动系统等。其实作动系统主要由控制部分和机械部分两大部分组成。控制部分主要包括电子放大器、PID控制器、反馈节点等，对于自动控制系统进行仿真，智能化技术融合了Matlab软件和SIMULINK软件，各种控制模块十分齐全，并且系统调试方便；而针对“机械部分”，主要是各种液压源、伺服阀、液压缸等。传统的诊断系统采用的是传递函数的方法，而传递函数表达机械部件本身就很难精确表达。智能化技术就不一样了，智能化技术是直接用物理参数建模，比如一个作动筒，长度是多少？活塞直径是多少？活塞位移是多少？利用这些物理参数建模，就会准确好多，不用考虑传递函数，直接输入物理参数即可，方便快捷。

3结束语

综上所述，智能化技术在当代电气工程自动化控制中展现出来的实力是非常强悍的，只要我们能够积极的在智能化技术方面进行创新，将智能化技术完美的运用在现在工业生产当中，就能够进一步提升我国的工业实力，提升我国工业产品在国际上的竞争力，对我国企业的生存和发展有着至关重要的作用。

参考文献

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[2] 徐磊.智能化技术在电气工程自动化控制中的运用[J].科技与企业，2015（4）：110-110.

[3] 孙强.分析在电气工程自动化控制中智能化技术的应用价值[J].中小企业管理与科技旬刊，2013（6）：283-283.

（作者单位：湖州师范学院求真学校）