电气工程自动化控制中智能技术的应用研究

杨振兴

广东汇盈电力工程有限公司，广东佛山 528300

0 引言

智能技术是一种用于模拟、延伸并扩展人类智能的相关理论、技术、方法及应用系统的专门技术。作为计算机科学的一个重要分支，智能技术在工业生产过程中有广泛的应用，尤其是在当前电气自动化控制当中，利用智能技术的自动控制能力，诸如图像识别能力、语言处理与识别能力以及专家系统等，实现电气工程的自动化控制。这门技术已经逐步形成了一门用于电气系统运行、自动控制、信息处理以及电气实验分析的重要科学。

1 电气工程自动化控制中智能技术的应用优势

智能控制技术及方法的实现方式很多，所采用的控制方式主要与控制系统所采用的控制类型相关。从电气工程自动化控制中智能技术的应用范畴来看，电气工程自动化控制中智能技术的应用优势主要体现在如下几个方面：

1.1 设计思路相对简单

与传统的古典控制器相比，古典控制设备通常需要根据其控制对象的具体模型特点进行设计分析，但是在模型的构建过程中又存在着诸多的不确定因素，诸如模型对象的参数改变、模型数值的具体类型等，使得对象模型的设计困难难度增加。在采用智能技术之后，通过利用智能技术中的函数近似器可以方便的实现对控制对象的控制。

1.2 性能得以强化

在采用智能控制技术之后，只需要适当对对相关参数进行适当调整即可以快速提高控制系统的相关参数及控制设备的控制性能。例如，与传统的PID 控制器相比，采用模糊逻辑控制器将明显提高控制反应的响应时间，减小过冲。

1.3 提高系统的适应性

与古典控制器相比，智能控制设备能够更方便的对新采纳的数据以及新的信息等进行采纳，提高了控制系统的适应性。在控制系统当中，即使不熟悉相关专业知识，也能够利用响应信息及相关语言进行控制设计。

1.4 控制的一致性好

由于传统的控制算法是针对具体的控制对象而进行设计的，所以通常只是对具体的控制对象具有良好的控制效果。但是对其他相类似的控制对象则不具有良好的控制一致性。在采用智能控制技术之后，所采用的算法不管是指定的分析对象还是对于未指定的输入数据，都能进行很好的一致性控制。

2 电气工程自动化控制中智能技术的具体应用

计算机技术在长期的发展过程中推动着电气产品及系统的设计工作逐步从传统的手工试验方式向计算机辅助设计的方向发展，在一定程度上明显缩短了电气产品及系统的开发周期。随着智能技术的发展和应用，在传统的电气产品设计过程中采用计算机辅助设计技术可以带来极大的方便，有效的提高电气产品及系统的设计效率、质量。智能控制技术在电气工程产品及系统的设计过程中所采用的系统优化设计算法主要包括遗传算法以及专家系统两种方法。其中，遗传算法尤其适合电气产品及控制系统的优化设计。广义的智能控制技术的具体应用主要包括如下几个方面：

2.1 控制系统的优化设计

电气产品的优化控制技术是一项复杂的工作，它集成了控制工程的理论科学知识以及控制经验知识两方面的内容，对系统的优化者提出了更高的要求。由于传统的电气产品设计工作主要是采用将大量的设计经验进行积累和结合的方式，再结合对应的试验手段进行验证。这种优化方式不但缺乏足够的理论技术支持，同时其优化工作量大、工作效率低，难以得到最优的控制系统设计方案。伴随着计算机辅助技术的不断发展，在电气工程控制系统中广泛采用该种技术极大的缩短了电气工程控制系统从产品构思、设计，到产品成型的生产周期，使得设计工作得到了优化，控制系统的控制性能得到根本提高。

2.2 控制系统的故障诊断

由于电气设备的故障存在着非线性的特点，同时控制系统的故障点还存在着随机性以及复杂性等特点，导致传统的故障诊断方法难以保证诊断效率和针对精确度。在电气系统的故障诊断过程中，通过引进智能技术，不但可以大大的提高故障诊断的精度，同时还可以提高故障诊断的效率。

当前，在故障诊断过程中，主要采用的智能控制方法包括：专家系统、神经网络以及模糊逻辑等技术，使得故障诊断的精度得到不断提高。例如，将智能诊断技术应用于大型电动机以及发电机等设备过程中时，可以将神经网络与模糊理论相结合，这样不但保留了智能技术在故障诊断过程中的模糊性特点(提高了故障诊断的适应范围)，同时还结合了神经网络学习能力强的优点(提高了故障诊断的精度)，极大的提高了对大型电气设备的故障诊断进度和效率。

2.3 电气系统的智能控制

电气工程自动化是未来电气系统的发展趋势，而智能控制技术将是将来电气系统智能控制的关键节点。另外，智能控制技术已经在电气自动化控制过程中得到了广泛的应用。其主要的应用范围包括：对电气系统开关量、系统模拟量等方面的数据进行实时采集和处理；对各种主要电气设备、电气系统等进行状态运行的实时监督；通过计算机系统实现对电气系统的实时控制；对电气系统故障进行记录、在线诊断及处理。

3 具体案例应用

在当前工民供水系统当中广泛应用的恒压供水系统，由于该系统需要根据随机的符合变化实现供水系统的压力动态性指标表示。若采用传统的PID 算法，将难以实现对应的功能和效果。虽然采用了很多进口的调节器对供水自动化系统进行设计，但是都难以达到稳定的动态性指标。所以，通过引入模糊控制方法，可以实现良好的恒压供水效果。

在具体的应用过程中，为了实现供水的全自动化及恒压供水，在实施过程中可以采用AI-808 的智能调控器作为主控器，同时结合FXlN PLC 逻辑控制功能模块的相关功能，提高了系统的控制精度和相应速度。

[1]胡蝶.人工智能在电气自动化控制中的应用[J].中小企业管理与科技，2010(27)：186.

[2]陈夕川.人工智能技术在电气自动化工程中的应用[J].中国科技博览，2012(14)：209.

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