电气传动系统的智能控制问题

文/赵洪河

在电力企业中，电气传动系统逐渐成为电气发展的趋势。为了使电力生产更高效，电气传动系统中传统的控制方法逐渐被淘汰，取而代之的是智能控制系统，不仅控制的应变速度更快，而且控制的精准度也极高。智能控制系统是根据人脑进行模拟的，内部数据能通过智能系统进行自动的调整和控制。在电力企业应用中有很强的应变能力和适应能力。在接下来的文章中，根据智能控制的特点，了解智能控制的作用，分析电气传动系统智能控制的应用。

1 智能控制系统的兴起和特点

1.1 智能控制系统的兴起

在电气传动系统的不断进步中，智能控制系统可以说是一个转折点，它使电气传动系统的控制策略有了更多的研究和应用思想。智能控制系统是电力发展过程中为了解决需求而逐渐发展的产物，随着企业对自动化要求的提高，自动化应用范围的不断扩大，控制系统所需要控制的对象种类越来越多，控制对象的构造和内部结构也越来越复杂，传统的控制系统很难准确的获取这些控制对象的模型，使传统控制系统逐渐无法完成控制任务，这种情况下只能通过人力来进行手动的控制。为了使系统拥可以像操作人员一样进行灵活准确的操作，经过科研人员的不断总结和实践，将控制系统借助于计算机技术，最终研究出智能控制系统。

1.2 智能控制系统的特点

智能控制系统与传统控制方法相比较，智能控制系统的特点比较多。

（1）智能控制系统打破了传统控制方法固定模式的限制，不依赖于控制对象的构造和模型进行分辨，通过计算机技术使控制处理能达到自动和灵活的效果，能够自动处理各种常见突发状况，使智能控制系统具有非线性。

（2）智能控制系统不仅在控制对象的控制范围上有了很大提高，在控制比较复杂的系统时，还具有较强的处理能力。根据计算机中的参考数据，择优选择控制和处理方法，在遇到突发问题时，能够根据实情况进行随机应变，模拟了人脑的应变思维，控制系统能主动进行分析和决策。

2 智能控制系统的主要控制方式

2.1 模糊控制

模糊控制是智能控制系统中典型的控制方法，主要根据模糊集合的原理进行设计，将控制对象和日常工作中的事物进行刻画，对专业操作人员和技术人员的操作方式和动作技巧进行模仿，实现模糊控制对电气传动系统的控制。通过模仿技术人员和操作人员进行模糊控制，减少了操作人员的工作量，能相应减少企业中的人员数量，缓解企业中人力资源紧张的问题。在进行模糊控制时，为了减小推理环节智能系统的数据推算量，将模糊控制器中的输入量与输出量进行了分散，使控制过程中的数据计算更加简单，加快了模糊控制的反应速度，提高了智能控制系统的工作效率。由于模糊控制是利用物品和模型的模糊原理设计的，在控制系统运行中，如果控制系统的各项信息越详细和具体，那么智能控制的效果就越好，控制系统的精准程度就越高。模糊控制器在工业生产中使用比较多，由于模糊控制中的标量因子应用比较简单，对工业生产中的电气传动系统应用的吸引力比较大。虽然模糊控制器的内部构造比较复杂，但是经过数据分散后，在使用原理上看起来却十分简单，在模糊控制器的输入、输出中，曾经常出现“震颤”情况，主要是由于系统处理的不稳定造成的，后来经过不同角度的分析，将模糊控制进行了多层处理，从而解决了控制器工作中的不稳定问题。

2.2 单神经元控制

单神经元控制器是由单神经元组成的，它具有很强的综合性，将信息进行综合整理，依靠计算机设备，对非线性的控制问题进行解决。在电气传动系统的工作中，会出现一些突发情况，神经网络具有很强的自我学习能力和很强的自我适应能力，可以将单神经元运行时的数值进行整理和纠正，通过对单神经元的数值进行不断的调整，使神经网络获得的数据知识组成单神经元控制结构，使控制能力能够适用所面对的控制对象和所处的工作环境，将控制效果达到最佳，以此来解决一些非线性的突发控制情况。由于单神经元控制器包含的信息数据比较多，在计算机硬件方面的要求比较高，一般的计算机内存较小，导致运行速度比较慢。严重制约了单神经元控制的效率。就目前单神经元控制的控制效果来看，还是比较理想的。

3 智能控制系统的构成

智能控制系统主要分为简单智能控制系统和分级递阶智能控制系统两种。简单智能控制系统主要包括知识库、推理机、控制策略和控制对象构成。智能控制系统通过对知识库中的人的经验和知识进行综合整理，根据推理机推测出受控对象以及将会需要进行的控制内容，经过控制策略部分给出相对应的控制，在受控对象接受控制后，再将控制结果反馈到知识库中，使知识库进行更详细的信息整理。随着生产要求和控制技术的提高，简单智能控制系统逐渐被多级递阶智能控制系统取代。多级递阶智能控制系统主要包括控制规则组织级、参数校正级、运行控制级、公共数据库和受控对象。多级递阶智能控制系统主要将人工智能和控制系统的自学能力和组织能力以及调节能力进行了有效结合，分别通过组织级、参数校正级、运行控制级进行不同程度的受控对象辨别和知识推理使用。三个级别在进行分析和准确控制后，将总结的经验数据通过公告数据库进行互相交换。

4 智能控制器在电气传动系统的应用

4.1 模糊控制在电气传动系统的应用

模糊控制在电气传动系统的应用中，首先需要建立一个合理的模糊控制结构才能实现对系统的准确控制。实现模糊精准控制需要有一个数据变换过程，需要将受控对象的信息转变为数据信息，将数据信息进行模糊化处理，将模糊化的受控对象数据信息在整个控制系统的数据库中进行整理，通过系统进行严谨的逻辑判断，最后通过反模糊化操作，对受控对象进行精确控制。在电气企业的应用中，电气传动系统需要进行变量较多、内容较为复杂的工作过程，需要电气传动系统的发电机和变压设备具备自动控制的能力，因此，智能控制器一般在传动系统的发电机、电动机等机电设备中进行安装使用。

4.2 单神经元控制器在电气传动系统的应用

单神经元控制作为智能控制中的主要控制方式，将人工智能充分利用到控制系统中，结合生物学知识与物理学知识，配合数学理论知识进行思维和反映模式的模拟，通过及时反映对受控对象进行及时有效的控制。在电气传动系统中，对各种电气设备的运行速度进行调节和控制，通过对控制对象的分析，计算达到有效控制所需要的电气系统工作强度，合理调节电气传动系统中机电设备的转速。在电气设备的优化设计和故障诊断方面被广泛应用，起到了良好的控制作用，效果也比较突出。在电力企业的电子技术方面，单神经元控制技术也受到了各电力企业的青睐。

5 智能控制系统与电力传动系统的未来发展

智能控制器主要是根据技术操作人员的经验进行设计的，模糊控制或者单神经元控制的控制方法和控制器组成上，虽然比传统的控制器效率高了很多，所作出的贡献也比较大，但是发展并不成熟，需要进一步探索和研究。对于整个电气传动系统而言，为了能使运行更加稳定，有必要为整个电气传动系统进行理论结构框架的调整，进一步改变内部电路的环境。虽然智能控制系统到目前为止已经取得了一定的成功，但是发展的时间较短，还需要进行实践与检验，与智能控制未来的发展空间来看，智能控制仍然处于初期阶段，属于不断探究和摸索的阶段。未来对智能控制的研究和发展方向，主要是扩大智能控制的应用领域方面，结合各种企业的不同需求，使智能控制的电力传动系统更具有市场性。在计算机硬件问题方面，将针对电气传动系统的定向应用进行开发和研究。

6 结论

智能控制作为电力传动系统中对电力设备有效控制，缓解了电力企业的人员紧张问题，减少了对操作人员的需求，使企业减少了人力支出，降低了企业成本。控制系统能根据神经网络和计算机数据进行人脑模拟，有效的控制电力传动系统，使控制更加高速和准确。由于智能控制系统还不能满足所有的受控对象的全部控制内容，因此，在具体使用中，对满足不了控制需求的电力传动系统，还是需要专业的技术人员进行人工控制或者使用传统的控制器。