电气工程自动化的智能化技术应用

张燕燕 孙建强

摘 要：随着互联网、大数据技术的不断发展，在电气自动化控制系统中智能化技术发展越来越成熟。智能化技术的发展不仅有效地解决了电气工程隐患故障，而且还有强化了技术控制性，提高了自动化系统的运行效率。本文以电子工程自动化控制智能技术的概述作为切入点，结合多年的实践工作经验阐述电气工程自动化控制系统的智能化技术的分类，最后提出智能化技术的实践应用。

关键词：电气工程 自动化;智能化技术;应用

随着我国机械制造技术的不断发展，尤其是计算机、大数据技术的发展，大大提高了我国电气工程控制技术的发展。智能化技术是电气自动化控制系统的关键技术，通过智能化技术不仅可以有效实现对电气工程的智能操作，而且还可以及时有效地消除潜在故障，提高电气工程的运行效率。在大力发展机器人技术的新常态背景下，智能化技术在实际使用过程中经过不断的完善发展，逐渐增强了信息数据的辨别、判断、评估以及处理的能力，利用计算机的编程技术增强对系统内部的维护，实现电气自动化控制的安全稳定运行，提高企业经济效益。

一、电气工程自动化智能化技术的概述

电气工程是现代科技领域的核心学科，是现代制造业的关键技术，电气工程自动化具有很强的综合性，涵盖计算机、大数据、光学以及电子等内容。电子工程自动化智能化技术是将现代信息与通信技术、大数据技术以及智能控制技术与某个领域的行业技术相融合，实现对该领域运行智能化的综合性技术。随着机器人制造技术的发展以及人民生活质量要求的提高，智能化技术在其应用中主要体现在计算机技术、精密技术以及GPS定位技术的综合应用中。

智能化技术主要对电气试验分析、信息处理、自动控制和系统运行。实践证明提高电气工程自动化智能技术应用具有重要的现实意义：首先智能化技术的应用有助于改善工作环境，减轻人工工作强度。以机械制造车间为例，传统的车间生产往往依赖于人工按照机械操作要求对机械的运行状态进行控制，工作人员需要24小时不间断的重复机械操作。而智能化技术的应用可以通过预定的程序实现对机械运行的自动化控制，能够及时根据工作环境状态自动调节设备的运行状态。例如当机械出现隐患故障后，智能化技术控制系统就会第一时间发出警告，并且采取相应的保护措施;其次设计无需建设控制对象。虽然电气设备的性能比较高，但是其本身的结构比较精密，其设计结构非常严谨，一旦出现故障很难在第一时间进行修复。智能化技术的应用可以对电气控制设备运行的参数变化以及非线性进行实际观测，以此可以及时的计算出精确的动态方程，进而构建出电气控制设备的数据设计模型，实现了对电气控制设备的自动化控制;最后提高系统的性能。传统控制系统很难改变设计方案，而现代智能化的控制系统与传统的系统相比，主要采用了新的信息和数据，对数据和信息进行更新时，这样设计非常安全、方便和可靠。利用了智能化技术可以提高电气设备的参数，为了提高系统的性能，技术人员可以调整系统参数，例如，利用模糊逻辑来提高电气设备时间。为了提高控制系统的适应性能，技术人员需要熟悉掌握电气自动化的的基本知识，熟练掌握电路、电气、磁力等知识，这样才能对电气系统进行设计，进而到达控制的目的，即使是不熟悉电气的相关知识，还可以利用电气信息和数据对设备进行设计，这样既可以实现电气工程的控制，还可以提高系统的综合性能。

二、电气工程自动化控制系统智能化技术分类

结合多年的工作实践，电气工程自动化控制系统智能化技术主要包括以下三种类型：

1.人工智能控制

人工智能控制主要包括模糊逻辑控制和神经网络控制。模糊逻辑控制在一定程度上模仿人的控制，其不需要准确的控制对象模型。模糊逻辑程序实现的关键是模糊控制器的应用，其有效地替代了PID，因此其在机械工业领域内具有广泛的应用价值。目前在逻辑控制器应用上主要包括M型和S型，而M型逻辑控制器具有模糊化、反模糊化的功能;神经网络控制理论是由心理学家D.O.Hebb提出的，基于信息技术的不断发展，神经网络控制系统主要在驱动系统诊断以及电气工程中的运行比较广泛，其之所以在实践中得到广泛的应用主要在于：一是神经网络控制系统能够充分逼近任意复杂的非线性系统;二是能够采取并行处理方法，从而实现大量计算的运行。以机械设备为例，在现代机械智能运行中，神经网络系统的反向转波算法一方面可以有效地降低机械生产定位时间，有效解决了工作流程重复矛盾。另一方面可以通过神经网络系统实现对非始速度以及负载转矩的自动化控制，大大提高设备的运行性能。

从电气工程自动化控制系统原理分析神经网络属于多层前馈性结构，也就是通过利用机电系统参数对专职速度进行辨别控制以及利用电子参数对定子电流进行控制。由于在现代电气工程领域，自动化控制的性能要求越来越高，而智能神经网络本身具有抗噪性，因此其在电气传动控制领域具有较大的应用价值。例如在汽车制动领域广泛的应用了智能神经网络系统。

2.PLC控制系统

PLC控制系統（可编辑逻辑控制器）实质上属于专用于工业控制的计算机，其主要包括中央处理单元、储存器、电源、输入输出回路以及程式输入装置。基于电气自动控制系统的发展，PLC控制系统具有良好的抗干扰性能，因此其在智能化控制方面具有良好的应用价值，有效的推动了电气工程的发展。由于PLC属于可编程的逻辑控制器，因此其在实践应用中具有灵活的控制性能。

结合工作实践PLC系统在各个行业中具有较大的应用空间，例如石油、建材、汽车以及环保等行业都会应用到PLC系统。例如开关量的逻辑控制是PLC控制器最基本的应用领域，其可以实现逻辑控制以及顺序控制，有效地解决了单台设备单一控制的模式，实现了自动化控制，但是基于当前的技术缺陷，PLC在实践应用中会存在某些技术问题，例如在机床运行过程中往往会因为人员的工作粗心等因素而导致机床产品会出现瑕疵，分析原因主要是由于在PLC自动控制系统中没有对相关设备进行有效的监管，导致其出现问题，但是从整体角度而言，PLC控制系统实现了智能化操作。当然PLC控制系统还可以应用在工艺流程的自动化控制系统中，而且随着机器人技术的发展此种情况会越来越普及。

3.故障诊断

智能化技术的应用最大的特点就是可以解决电气设备故障问题，由于电气设备的性能要求比较高，而且其故障发生会产生巨大的安全隐患，通常情况下电气设备表现出的故障征兆与实际故障部位不一致，而且故障波动性比较明显。为此人工智能技术的优势就发挥出来了。现阶段经常使用的智能故障诊断技术分为三类：即模糊逻辑诊断、神经网络以及专家系统。以上三种技术可以单独使用，也能够进行组合使用，其中最为普遍的是智能化神经网络。由于其具有良好的非线性特征，可以对信息进行有效处理以及管理，因此在电气传动方面展现出良好的控制效果。

三、电气工程自动化控制系统智能化技术的实践应用

结合多年的实践工作经验，智能化技术在电气工程自动化控制系统中的应用主要体现在以下领域：

1.在电气工程设计方面的应用

智能技术在电气工程自动化控制系统中的作用是非常突出的。结合多年的实践工作经验，智能化技术有效地促进了电气工程设计，简化了电气工程结构，提升了电气工程的设计性能。以供电设备为例，由于供电设备的线路结构比较复杂，传统的设计方法不仅存在诸多设计缺陷，而且其结构也比较复杂，一旦出现故障难以第一时间进行解决。随着互联网技术、大数据技术的发展，利用智能技术可以大大提高供电设备的设计结构，减少了电气设备生产的时间，实现了质量的源头控制。此外，遗传算法也属于智能化设计中的一项重点内容，因其具有很强的实际应用性，所以使用该方法可以进一步优化电气工程自动化设计。

2.在电气工程故障诊断领域的应用

虽然基于计算机等技术的发展，机械设备领域实现了流水化作业，但是在电气工程运行的过程中，基于设备自身以及外部环境的变化等，设备会出现各种故障。例如变压器会因为自身寿命或者電压冲击等造成故障，此种故障可能不会第一时间反馈出来。传统的人工诊断不仅会造成设备停产，而且还会增加检修的时间等，最主要的因素是可能会不能及时的发现故障。但是智能技术的应用则可以大大提高设备故障的检修速度，实现对电气工程的自动化检测。

3.智能技术在电气运行领域的应用

以电力企业为例，由于电力设备的性能要求比较高，尤其是在智能化操作环境下，实现电气工程运行的智能化操作是我国电气工程发展的主要趋势。实践证明如果不能及时有效地对电气设备的运行状态进行监管，不能第一时间发现问题，进而会造成巨大的后果。以高压开关柜为例，由于其对电力运行起着关键性的作用，因此将智能化技术应用到其中可以实现其运行稳定性，有效地减少了元件数量，避免了故障发生概率。比如在进行变压器故障排查时，需要充分考虑变压器的构件组成，通过智能化技术的应用，可以对变压器的故障范围进行快速分析和诊断，并且准确定位故障源头，迅速排查并处理解决，从而使设备能够在最短时间内恢复使用功能。

四、结束语

综上所述，在机械制造强国战略以及我国大数据技术不断发展的新常态背景下，电气自动化智能技术的发展成为推动我国电气工程网络化、智能化发展的关键技术。实践证明智能化技术在电气工程自动化控制系统中具有巨大的价值：一方面智能化技术可以提高电气自动化控制系统的稳定性，有效规避了故障问题。另一方面智能化技术推动我国电气设备的整体发展，实现电气行业的可持续发展。当然在智能化技术不断发展的背后，我们必须要清晰地认识到智能化技术在电气工程自动化控制系统中应用所存在的问题，加大技术研发力度，提升电气工程自动化技术的发展。

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