谈智能化技术在电气工程自动化制约中应用

摘要:随着社会经济的不断发展以及市场竞争的日趋激烈,智能化技术开始广泛应用于各个领域当中,尤其是在电气工程自动化制约当中,智能化技术所发挥的效应更大,其不仅能够对电气的设计进行优化,及时诊断所出现的故障,而且还可以达到自动化制约的目的。基于此,本文就从人工智能应用理论出发,着眼于智能化技术的优点,对其在电气工程自动化制约当中的具体应用进行分析与探讨。
关键词:智能化技术;电气工程;自动化制约;具体应用
所谓“人工智能”就是对人的智能进行模拟、扩展和延伸,其能够让机器系统更加智能化,自主完成人类工作。作为人类生产当中的重要活动,电气工程当中的每一个功能,包括处理信息功能、系统运转功能、计算机应用功能和自动化制约功能等均涉及到了智能化技术。此项技术加快了电气工程自动化制约发展的速度,使人力资源得到有效节省,人们的生活安全得到了保障,工作效率大大提高。

一、人工智能应用理论

人工智能理论首次提出的时间是在上世纪五十年代,至今发展态势良好,其包括了许多综合性科学,主要有心理、哲学、制约理论、数理逻辑和信息理论等。人工智能理论主要是对如何模拟以及延伸人的智能进行研究。作为计算机科学的重要分支,人工智能技术阐述了智能的本质,并生产了相似于人类智能的机器。在现代科技不断发展的形势下,计算机技术已经渗透到了人们日常生活的每一个角落,其中计算机编程技术加快了自动化运输的速度。通过计算机编程能够模仿人类大脑,例如收集信息、分析信息、处理信息、交换信息和回馈信息等,基于此计算机通过模仿人类大脑加快了电气工程自动化发展的脚步。目前,电气自动化制约已经融入到了人们的日常生活当中,通过自动化制约,电气工程能够实现自动化,不仅节约了人力资源,而且还提高了工作的总体效率。

二、智能化制约优势

人工智能的制约方式会随着其种类的不同而不同。为了能够对分类总体进行更好地理解,以有利于策略略系统开发进行制约,可把遗传算法以及神经网络等当做非线性函数近似器,而以往传统的函数没有这个优势,也难以精确掌握制约动态方程,一些参数变化和非线性等不确定因素多影响到制约设计。智能化制约器对制约对象模型进行设计时依照鲁棒性能以及下降、响应时间的不同来适当调整自身以使制约对象模型的性能得到提高,模糊逻辑制约要比PID制约器快4倍之多,这是传统的制约所没有办法比拟的,同时,相比PID制约器,模糊逻辑制约在上升时间因素上要高出2倍以上。相比普通制约器,智能化制约器在没有专家指导的情况下也可以把设计完成(应用响应数据),而且智能化制约器调节起来更容易。智能化制约器的一致性非常强,其能够有效制约输入的未知数据,并且有着很高的估计效率,可忽略掉驱动器所造成的影响。另外,智能化制约器还可以把一般方式没有办法解决的理由进行解决,例如,学习算法以及拓扑结构已经在普通制约器当中定型,要想对其进行计算需要的时间比较长,同时也达不到理想的应用效果,而通过智能化制约器就可以把以上难题进行有效解决,使学习算法的速度得到了提高。智能化制约器在新数据信息上的适应性良好,有着很强的抗干扰能力,也很容易扩展修改,有着优惠的,这种情况尤其在最小配置当中体现的淋漓尽致。

三、智能化技术在电气工程自动化制约中的应用

(一)模糊逻辑应用

事实上,有许多模糊制约器存在于电气工程自动化制约系统当中,并且可以把PID制约器有效替代。模糊制约器通常在传统系统(各类数字动态)当中应用。其中M型与S型是模糊逻辑制约应用的两种类型,到目前为止,在调速制约当中只有M型制约器得到应用。不过,有规则库在这两种制约器中存在,称为模糊规则集(if them)。ifX为G,并且Y是H,W=f(X,Y),其中G和H是模糊集为S型制约器的规则。M型制约器的构成内容主要有模糊化、反模糊化、知识库以及推理机等,模糊化主要是以达到变量的量化、模糊化以及测量为目的,其隶属函数的形式有很多;反模糊化的作用就是反模糊化以及量化,主要有最大化反模糊化技术和平均技术。

(二)神经网络应用

神经网络一般用在诊断监测驱动系统以及交流电机(电气工程)当中,相比梯形制约法,神经网络的反向转波算法在性能上要更好,它不仅使定位时间得到了有效缩短,而且还把非初始速度以及负载转炬大范围变化有效制约住。多层前馈性是神经网络系统的主要结构,可通过反向学习算法进行计算,里面有两个系统,一个系统可以通过机电系统参数对制约转子速度进行辨别,另外一个系统可通过电子动态参数把制约定子的电流给辨别出来。目前,在处理信号以及识别模式上已经广泛应用了智能神经网络,同时电气传动制约领域也因为智能神经网络有着函数估计器(非线性一致)而对其广泛运用,它的优势正如上文所说,一致性强,不必使用数学模型(被控系统),有着很强的抗噪音能力。另外,平行结构为智能神经网络的主要结构,在条件监控和诊断系统当中应用能够加强智能网络决策的可靠性。神经网络通常在误差反向(学习技术)的传播技术中应用,当网络当中存在许多激励函数以及隐藏结点时,网络神经只能够对其进行映射,而对于进行选择的理由,如激励函数、最优隐藏结点和层数等,神经网络通常都是运用尝试法进行解决。最快下降法为反向传播算法,在网络当中反馈误差能够对权重进行调节,通过反向传播技术能够把非线性函数近似值快速得到,深刻影响着网络结点。

(三)CAD和智能诊断技术应用

电气设备设计工作较为复杂,需要囊括许多学科知识,这些知识包括电机知识、电磁场知识和电路知识,同时在设计电气设备上也要求设计人员有一定经验。以往通常运用经验手工法来设计产品,但所设计的方案缺乏优化性。在现代计算机技术日趋提升的形势下,电气工程产品的设计开始由以往的经验手工方式向CAD设计转变,使得产品开发周期得到有效缩短,在加上智能化技术的引进,CAD设计更加优化,极大的提高了设计的质量。同时,遗传算法也是智能化技术在设计优化上的重要体现,作为一种先进的计算策略,遗传算法有着很高的计算精度,通常运用于电气工程当中,因此在实际的应用中不能忽视此算法。另外,故障与其征兆之间的关系在电气工程当中是错综复杂的,其特点是不确定性以及非线性性,而实施智能化技术正好把它的优势给充分发挥出来。在诊断电气设备故障上,主要运用专家系统、神经网络以及逻辑模糊等技术,智能化诊断技术在变压器故障诊断、发电机故障诊断以及电动机故障诊断当中均广泛应用进来。

(四)PLC技术应用

目前,电力生产要求在科学技术不断提升的形式下变得越来越高,在大型电力企业当中,PLC技术已经替代了继电制约器。通过PLC系统能够有效制约系统某工艺流程,并能够对企业的整个生产进行协调。一般来说,辅助系统、储煤、配煤以及上煤等构成了电力企业的输煤系统,而输煤制约系统则是由现场传感器、远程I/O站以及主站层组成,其中,PLC和人机接口组成了主站层,主站层主要在集控室当中设立,而集控室当中的主要制约系统均为自动制约,辅以手动制约,并可以通过显示屏来对系统进行监视与制约,这就使电力企业的生产效率得到了提高。把PLC技术应用于供电系统当中,达到了自动切换的目的,继电器取代了实物元件,使电力企业的供电系统安全性得到了大幅度提高。
四、结语
作为人类日常生活和生产当中不可或缺的组成部分,电气工程生产自动化的程度直接决定着电气工程的工作效率,也关系到电气工程的安全性。随着我国市场竞争日趋激烈化,把智能化技术应用于电气工程当中,从而达到自动化制约的目的,可以使电力企业的经济效益得到提高、社会竞争实力得到增强,同时还可以加快人类由以往的体力劳动向脑力脑力迈进的步伐,使人类社会向着可持续方向发展。

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