智能化技术在电气工程自动化控制中的应用论文_刘思灿

智能化技术在电气工程自动化控制中的应用论文_刘思灿

炜达科技股份有限公司 广东惠州 516000

摘要:科学技术日益进步,生产领域内实现智能自动化已经成为电气工程自动化控制领域的发展趋势。传统的电气工程自动化控制,运行速度较为缓慢,主机空间小,自动控制系统的性能弱,设备的可靠性低,后期维护困难,无形之中增加了人力和物力成本。本文分析了电气工程自动化控制的应用现状,并阐述了智能化技术及其在电气工程自动化控制中的应用优势。

关键词:智能化技术;电气工程;自动化控制;运用

近几十年来,随着人工智能理论和技术研究的深入,其应用领域不断扩大。智能化技术在电气工程自动化控制的优势不断突出,具有高精度高效化的特点,误差小的特点,智能化技术能够提高电气工程自动化控制性能,促进电气工程自动化统一,简化电气工程自动化模型,操作简便,大大地提高设备自动化控制的效率和准确率,降低电气工程自动化中人力和物力的投入,有效降低成本,总体来说,智能化技术应用于电气工程自动化控制中,更能显著提高设备的自动化性能,优化产品质量,推动电气工程自动化控制技术的发展,我国应该不断地加强智能化科学技术创新,研发符合时代要求的电气产品和设施,促进智能化控制的安全性和可靠性,前景广阔,值得关注。

1 电气工程自动化控制的应用现状

实现自动化生产,提高产品设备性能一直是我国电气工程自动化领域发展的趋势。在我国的电子工程自动化技术领域,经过几十年的发展,我国的电气工程自动化技术应用越来越得到普及,目前应用于电气自动化工程的主要有分布式控制系统DCS(distributed control system)系统、Windows NT 和IE 语言系统、集中控制下的自动控制系统以及信息集成化的电气自动化控制系统。分布式控制系统DCS 具有实时性和扩充性等优点,但采用的是传统的仪表,增加了后期维护和维修的困难;WindowsNT 和IE 语言系统使得电气工程设备可视化、集成化,容易操作,后期维修较为容易;集中控制下的自动控制系统,运行速度较为缓慢,大量监控设备的投入,减小了主机的空间,影响了自动控制系统的性能,所以说可靠性较低;息集成化的电气自动化控制系统,则是通过信息化的浏览器进行操作,便于及时了解第一时间的信息,进行整理和分析。可以说,我国电气工程自动化控制市场,正在结合我国自身的实际情况,发挥优势,进行科学技术研发,促进电气工程自动化控制市场逐步地成熟。

2 智能化技术及其在电气工程自动化控制中的应用优势

2.1 提高自动化控制性能,促进电气工程自动化统一

智能化技术拥有计算机强大的编程,算法精确,设计优良,能够提高自动化控制性能,促进电气工程自动化统一。在电气设备仪器的生产中,智能化技术能够根据设备的需要,设计出精准的算法,可以大大地提高设备自动化控制的效率和准确率,如此一来,则可以降低电气工程自动化中人力和物力的投入,有效降低成本。

2.2 简化电气工程自动化模型,操作简便

在电气工程自动化控制环节中引进智能化技术能够有效避免因提前建立相应的控制模型,造成模型建立的参数出现差错的概率。可以说智能化技术应用到电气工程自动化控制,简化了电气工程自动化模型,防止了不可预见因素对电气工程自动化控制的影响,且操作简便,提高了设备自动化控制的效率和准确率[5]。

2.3 具有高精度高效化的特点,误差小

智能化技术,如高速的CPU 芯片、RISC 芯片、多CPU 控制系统等应用到电气工程自动化控制环节,具有高精度高效化的特点,误差小的优点,大大提高了电气工程自动化控制系统的精度和效率,有利于提高电气产品的质量,减少了电气工程自动控制环节中的出错率,从而促进电气行业的发展。

3 智能化技术在电气自动化控制中的具体应用

3.1 神经网络系统

神经网络系统中共拥有两个子系统:一个子系统借电气内部动态参数的协助对定子电流进行分析与辨认;另一个子系统则借机电系统参数对转子速度进行分析与辨认。神经网络中的构造往往含有多层,并且每一层构造都具有前馈性,因此神经系统更偏向于运用反向学习算法。工作人员在使用神经网络对电气工程驱动系统以及交流电机的运行状态进行确认、检测与监督过程中,能够充分体现出神经网络在使用反向学习算法。神经网络反向转波算法在电气工程内较为常用,其能够帮助工作人员有效管理非初始速度以及负载转矩所产生的变化,也能大幅缩减定位时间,这是传统梯形控制所不能比拟的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆智能化神经中有网络函数估计器,它具有较高的抗扰性,同时也具有较好的防噪音能力,其一致性也优于一般控制器,无需控制模型。上述优点使得智能神经网络在模式识别与信号处理中的应用较为频繁,对电气传动控制起到良好的作用。智能化神经网络使得电气设备的诊断系统和条件监控决策得以强化,使其使用更为稳定可靠。之所以能够实现两者的强化,和智能神经网络与不同传感器录入的并行结构相符有关。工作人员若希望神经网络可以长久安全运行,需使智能神经系统具有以下三个条件:(1)智能神经网络中含有大量的激励函数;(2)智能神经函数内含有隐藏层;(3)智能神经网络中含有隐藏节点,如BP网络模型(如图1所示)。工作人员在选择激励函数和最优隐藏节点以及层数时,可使用尝试法选择。工作人员能够通过反向转波算法调动并优化网络全冲,以便神经网络得以长久安全且流畅地运行。

图1 BP网络模型的拓扑结构

3.2 故障诊断及优化设备

如今,计算技术的发展速度加快,计算机技术逐渐应用于我国各个领域,其中便包括我国的电气工程行业。计算机对我国电气工程行业设备的更新具有积极作用。电气工程注重施工企业的施工效率与施工质量,施工企业若依旧运用手工进行施工方案的设计与规划,电气工程的施工不能满足当今社会的需求。就目前而言,手工设计图纸的弊端逐渐显现出来,有以下两点:(1)所需时间较长;(2)图纸精细度不足,容易出现偏差。无论上述哪一点都会对电力工程的施工产生不良的影响。大部分电力工程设计人员已开始运用CAD软件设计图纸。不仅如此,设计人员利用CAD设计图纸能够在通过网络获得大量的资源,如电机、磁场以及电路的相关知识,从而使自身设计图纸的价值得到提升。工作人员通过CAD软件设计图纸,不管电气设备的设计图纸多么复杂,设计人员都可以在CAD软件中绘制出来并保证图纸数据的精准。工作人员还可以在CAD中引入智能化技术,使CAD软件的设计质量得到提升。智能化CAD软件能够提高工作人员的工作效率,减少我国电气设备的研究与开发时间,从而使我国电气设备得到优化与升级。

图2 DC/DC变换器的模糊控制框图

阳能路灯蓄电池是路灯发光体功率的3—4倍,当在连续晴天的时候,太阳光照就会补充蓄电池。

⑤具有明显的节电效果。采用光电互补的供电方式能够有效节省约60% 以上的电能。光电互补LED路灯阳光能在正常充电的时候,交流电会起到应急支持和补充的作用。

⑥可以同步全线路路灯的开闭时间。因路灯的开关灯信号采集于线缆的交流电电压的有无,而线路的电源开关信号都是由全市统一遥控指挥的,开关时间由控制中心计算机每天自动调整控制、科学、准确。

4.3.2采用光电互补技术的缺点

①由于只是少部分利用交流电供电,节电率大约可以达到60%,也就是说耗电量是原来钠灯照明用电量的40%。

②由于交流电仍引入路灯钢杆内,所以一定要做好灯杆的安全保护,接地电阻应该在10欧姆以内,从根本上杜绝触电意外的发生。

4.4光电互补LED路灯的应用前景

在光电互补LED路灯的应用实践当中,我们通过根据原有照明设施及道路两侧树木建筑物的具体情况和不同的道路照明要求,进而采取了不同的太阳能照明方式。对于新建的道路两侧,没有树木遮挡及高大楼房,太阳能光板的采光就会很好,因此可以对路灯用纯太阳能的照明方式。

但是对于地道桥照明或者道路路灯改造工程要求相对严格的,就可以利用光电互补技术作业,利用先前的设施及电缆,通过市电补充,从而使光源的功率增加至100 W以上。综上所述,光电互补技术在太阳能LED路灯的推广应用的当中,有着十分重要的作用,应用前景将会非常广泛。

5 结束语

随着社会的快速发展,能源出现短缺现象,新技术和高科技得到广泛的应用。新能源的开发和发展是人类发展的必然趋势。在这个资源稀缺的年代太阳能一定会得到大力推广和使用。我国可以在这方面努力,充分利用光电互补技术,争取在新能源方面走在世界的前列。

参考文献:

[1] 彭秀英,师海斌,曹阳.光电互补 LED 路灯控制器的研究与设计[J].电源技术,2013,37(10):1835-1836.

[2] 王秀玲,张嘉英,吴武臣.太阳能与市电互补 LED 照明控制系统研究[J].计算机应用与软件,2011,28(2):192-194.

[3] 吴达成.我国光伏发电市场现状及发展趋势[J].中国可再生能源学会光伏专业委员会,2012.

[4] 张锐,朱全江.风电和光电互补型路灯在煤矿工业广场的应用[J].煤矿机电,2014(1):118-119.

作者简介:

梁俊(1984.12-),男,汉族,广东佛山人,本科学历。从事led灯具研发工作,现工作单位:佛山市中德光电特种照明有限公司

论文作者:刘思灿

论文发表刊物:《基层建设》2016年13期

论文发表时间:2016/10/19

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