智能控制理论在电力电子中的应用
2020-11-25焦迎雪
焦迎雪
(山西铁道职业技术学院 山西省太原市 030001)
目前,对我国电力电子技术进行分析,可以显著得知电子电力从半导体制造、微电子以及控制等领域完成了全面发展。随着发展流程的不断加快,我国领域在发展过程当中,对于能源的需求也愈加强烈。因此,对能源以及周围环境的影响也产生了一定的影响。而采用电子电力技术则可以凭借其独特的优点以及优势,在保障节能基础上,完成高效工作。因此,对于世界发展产生了不可替代的作用。电力电子技术的核心生产,在于其系统配置。在整体技术水准的应用当中,随着微电子技术的全面发展,处理器在现有基础上完成了速度、精度以及形态的全面融合。在后续生产当中,积累了大量的实践经验,完成了控制自适应、神经网络控制等智能设备。对其现有基础完成了高精度的全面加强,实现电子电力技术的全面革新,促进电子电力应用的发展融合。
1 电力电子中智能控制理论的基本概述
就电力电子技术中智能控制理论进行分析,可以得知其主要泛指在无外力或无人为因素干扰情况下,可以进行自主驱动,达到某种控制目标的自动控制技术。在电子领域,其智能控制理论强调智能化,并依照人类自身经验以及智慧,模仿其思维模式,对任务环境等进行描述开发,完成特定工作流程[1]。
而在电子智能控制理论的应用流程当中,其主要包含三大程序。首先,“模糊逻辑”表达。在模糊逻辑表达当中,相关人员必须针对相应的输入指令、输出指令等,完成考量。依照控制力度,实现模糊构建,完成合理划分。此外,在“模糊控制”当中,其控制规则是其表达的主要渠道。在模糊控制时,相关人员可以通过查表运算等,表明整体控制过程。最后,在“模糊逻辑”中,与控制器结合当中,可以将模糊逻辑与控制器实现全面融合。利用PID 控制方式,形成辨识度的模型。在神经模型当中,根据输入、输出变量,作为其神经训练样本,促进神经网络系统的全面特征,达到变换器控制的流程[2]。
2 电力电子技术智能化的必然趋势
目前,在我国后续发展流程当中。随着我国互联网技术的全面发展,电力电子技术完成了全新调整,可以依照电力电子装备,完成控制系统的全面精简。通过相关研究,可以得知电力电子技术智能化具有非线性、多变量等特点[3]。因此,对于整体系统的完整性可以达到有效的运作。在智能控制理论当中,电力电子应用发展将为相关程序的自我控制实现全面运作。为整体理论的推行,奠定了可行性基础。在智能控制理论当中,其理论对于非线性、复杂性等问题具,有良好的适应性。例如,模糊控制、神经网络控制等。在处理非线性、多变量等问题当中,其自身具备独特的优势,通过有效应用,可以保证电子电力技术在未来发展流程当中成为我国全新的应用方向以及发展方向。电子电力技术在我国相关领域的流程当中,其发挥了自有价值。近年来,我国对新能源以及其物联网的应用投入了较多的关注点,这对于电子电力技术智能化发展奠定了良好的基础。在电子电力技术应用过程当中,其自身与计算机完成了全面融合。因此,智能化较足。微电子技术具有可视化的特征,可以保证系统运行状态的全面分析,达成预警、信息共享等功能。增强智能电网以及我国互联网的应用性,以保证其稳定性特征。
3 电子电力智能控制理论的应用发展
3.1 模糊结构控制应用
目前,在“模糊控制”当中,其技术源自于20世纪60年代。模糊控制是一种高级控制策略,可以在现有的数字理论基础上,通过计算机完成推理,以实现相关决策,在模糊控制规则当中实现有效应用[4]。在相关过程当中,其对于其他整体模型以及运行系统的矛盾问题。可以通过有效算法,稳定二者的不足,以实现全程度的加强。在智能控制当中,模糊结构作为智能控制的基础组成部分,其控制理论可以保证相同的环节点具有明显“可控性”。控制模糊自身具有一定的“抖振”现象,此种抖振现象可以成为解决电力电子结构的全面契机,实现二者结合,使复杂问题得到有效解决。在边界层法中,虽然目前对于“抖震”现象仍在改进,但在运用过程当中,使用模糊结构控制理论,可以有效避免以往问题。将传统边界实现模糊化处理,完成曲面的有效切换。通过设计模糊规则,达成全面融合。在应用过程当中,对信号以及其强弱进行有效掌控,减轻电子电力工程中的不良现象。
3.2 神经网络中的控制应用
对于神经网络而言,运用全新的生产技术可以实现“控制”以及“诊断”两大趋势。在我国目前的电子电力发展过程当中,神经网络的应用范围实现了全面增强[5]。而在后续运营过程当中,基于计算机技术的不断精进,对电子电力的控制也提出了相应的要求,使其具备智能化、适应性的特征。在神经网络的应用当中,电子电力技术可以完成相关的控制需求,以保证电子电力技术可以在复杂的环境当中具备有效的掌控性,完成自我学习以及具备充分的适应能力。从相关理论层面而言,可以设计出与系统模型无关的自学自适应系统。在我国的后续发展流程里,神经网络与电子电力实现融合。在控制系统当中,以模拟神经网络特性,可以解决电子电力装置的现有问题,提供良好的解决渠道。在完成传统诊断时,可以依照积累的相关经验,运用独特算法,对计算机设备的感应能力完成维修。此外,神经网络具有充足的自我调整、自我学习以及自我适应能力,使神经网络具备了高度的发展性。在后续的运用流程里,利用神经网络的专家经验,可以保证神经网络依照其历史保存的故障特性以及故障原因完成关联映射。通过神经网络的自学习机能,可以实现相关样本的训练以及积累,完成有关实践。神经网络可以利用自身特性,达成网络智能系统自动检测。在相关电子电路当中,完成实践证明,以提升整体的运作效率。
3.3 预测控制系统的有效应用
在预测控制电力系统当中,其自身拥有非常优秀的应用特性,通过一定程度以及时间的控制,完成有关优化,实现跨度转移[6]。将控制过程分解为若干执行小程序,完成时间模式。实自有流程的有效掌控,在二者的关联过程当中,就目前程度而言,可以全面解决系统的量化问题,以追求最优处理。与传统的控制技术相比,电子电力可以根据“时间线”的模式进行分析,包含了统计学的相关形态。可以实现有机预测,达成策略自身的“复杂性”以及“高精准性”要求。例如,在我国后续的运行过程当中,其自身的配电系统有可能会出于一定的安全考量,完成用户用电状态的调整以及后续配件。而作为复杂且具有多样性的流程,受相关技术限制,多采用传统的预测方法,这就导致后续精准度产生了一定的不良变化。在相关时刻,无法对用电高峰期实现全面适应,影响了电网供电系统的稳定性以及有效性。而预测系统的有效应用可以使其具备较强的预测能力,在处理系统时能够完好地避免干扰、噪声等问题,增强了系统的鲁棒性。
4 电力电子智能控制理论的应用特性
4.1 智能电力监控
在电力电子的发展流程当中,作为高技术化产业,在新能源以及电力节约等领域,必须运行高质量可控的电能,实现智能化控制[7]。完成各项能源的高效转换,达成智能电力控制的有效性。在智能电力控制当中,其电子装置与以往相比,更具智能化。可以通过集成性的相关装置,实现有效控制。作为我国未来的发展趋势,智能电力监控与互联网可以产生全面融合,在智能监控当中可以对全国范围内相关用户的用电工程项目的完成自由调控,以保证电力可以适配相关的运行要求,实现优秀的针对性运行措施。在供配电系统当中,根据电力系统的可靠性、安全性、稳定性以及故障预警等。
4.2 智能充电系统
随着我国社会综合实力的发展,我国的智能充电系统将得到全面应用。在电源汽车、电能自行车、电力电子产品的发展中,其整体样式以及流程完成了不断丰富以及广泛应用[8]。如,根据相关的电能设备,实现快速、高效的充电,便成为了亟待解决的问题。相关的电子设备厂商也就此问题完成了全面融合,例如,Samsung 推出了“石墨烯球”技术。配合Samsung 的智能充电机制,只需要花10 分钟就能充满一部3000mAh 电池的手机,比现有的锂离子聚合物电池快5 倍以上。此外同样厚度的“石墨烯球”电池,可以提高45%的容量。由于Samsung 向来在新技术研发上都能快速“变现”,因此,距离这项技术的商用指日可待。产业链人士普遍认为,2018年底或2019年初,Samsung 会将这项新的电池技术推向市场。由此可见,Samsung 对于智能充电技术实现了全面精进,达成了有效的发展模式。我国目前采用的充电方法多用于恒流充电以及恒压充电,在控制线路充电功率等环节当中,二者的控制性较差,影响了电池自身的使用时长以及充电寿命。而运用于新型发展的充电监控系统,在后续的调整过程当中,可以依照电流自身的特性,科学的进行充电。在锂电池以及蓄电池的应用当中,可以根据锂电池以及蓄电池的充电需求,完成分段充电,以保证电流可以有效的储存在电池当中。通过相关的电流曲线,达成电流的全面掌控。采用智能化的充电方式,可以更有效的帮助电池完成充电以及放电。在后续应用中,我国可以对相关的充电项目实现智能充电技术。例如,在智能汽车当中,智能化充电桩以及无线充电模式可以使电动智能汽车快速充电,解决了其以往充电产生的相关问题。
此外,智能充电系统也为家庭能源管理实现了全新的延伸。目前,小米、Apple、Google 等公司均推出智能家居。通过相关设备的控制,可以完成智能家居的远程开启、闭合、应用。在某一区域内,运用智能电网,可以根据相关的传感器以及家用设备完成有效监控。可针对室内温度、湿度、亮度等环境变化,完成全面配合。并根据采集到的信息进行分析,减少电源消耗,提高用电效率。在我国的应用电量当中,家庭电量占据了一个重要的部分,据相关数据显示,其约占全社会用电总量的45%以上。对电力控制进行合理化处理,将使家庭能源管理系统可以通过外界能量以及信息,完成交换。通过智能化电器,实现有效的设置。其包含了用户设置模块、信息采集模块、数据分析模块等。在智能电网设备下,可以根据生活场景完成全面监控。例如,以居民甲为例。居民甲佩戴了一块智能电子手表,其智能电子手表通过Wi-Fi,与家庭智能控制系统产生连接。居民甲家中电灯通常在晚6 点开启,但甲经常将电灯运作一整晚,在睡觉后忘记关闭,导致电力浪费。而智能控制系统可以根据甲手表中的核心数据监测,当甲超过两小时以上未移动时,其家庭电力将自动关闭,实现电能节约。由此可见,在家庭能源管理系统当中,作为未来发展的主要趋势,智能化城市的发展必须完成智能电网的全面应用。
5 结束语
综上所述,在我国后续发展流程当中,电力电子行业是发展的重要节点,也是我国实现智能化控制的必然趋势。因此,在后续电子电力系统的全面应用当中,可以完成自有特征,实现全面控制。目前,在整体机制当中,暂时停留在理论研究阶段,但是其智能化控制方法复杂程度较高,必须实现全面研究。在后续智慧城市、智慧电网的连接当中,根据电力电子设备完成全面深化,实现智能理论的加强提升。