智能化技术在电气工程控制中的应用

广东理工学院 宫占霞 龙小丽 焦根平

随着科学技术的不断进步，电气工程控制系统中融合智能化技术，提升电气工程控制系统水平。为促进智能化技术在电气工程的控制系统中得到进一步的发展，将智能化技术应用在控制系统的各个方面，发展智能化技术的同时，完善电气工程控制系统。本文主要从智能化技术在电气工程中应用的理论基础、特点以及具体的应用措施，以此作为与同行之间交流使用，共同完善智能化技术在电气工程中的应用。

0 前言

智能化技术是随着科学技术发展衍生出的产物，是一种新型科学技术，在其出现的短时间内得到广泛的应用，并得到各界人士的广泛关注。在电气工程工作中，主要包含信息收集、处理以及控制等工作，在具体的工作中存在着重合内容，运用智能化技术后，对于重合的工作内容可以进行优化，提高电气工程控制系统的性能，进而提升控制系统的运行水平，达到提升电气工程运行效率的目的。

1 智能化技术在电气工程控制中应用的理论基础

智能化技术包含的内容较为广泛，有语言学和控制学等多各领域，具有较强的综合性特点。从智能化技术的字面含义来理解，是通过技术手段实现机械设备等人工智能化运行，同时，超出人的能力完成较多人无法完成的工作，或是在相同的工作环境下提高工作效率。经过多年的实践，智能化技术已经逐渐成熟，可以应用在众多的领域中，并在各领域中发挥着重要作用（崔保功.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].现代工业经济和信息化,2016,6(17):101-102）。

智能化技术应用在电气工程控制领域中，需要在不断的实践中完成，涉及电气工程中很多的工作内容，在其控制系统中也有着较高的实用性。智能化技术的专业术语是计算机技术中的一种高端技术，将其应用在控制中，需要以计算机理论为基础，才能发挥出智能化技术的更大作用。在智能化技术的长期使用中，提高电气工程控制系统运行效率和质量的同时，减少电气工程在控制方面的运行成本，且减少工作人员的工作压力，促进人力资源优化配置，进而实现电气工程整体运行效率的优化。

2 智能化技术在电气工程控制中应用的特点

在电气工程控制工作中，要想更加科学的应用智能化技术，需要了解智能化技术在电气工程控制中的应用特点，从而提高智能化技术的应用效果，其特点主要包括在控制系统方面实现智能化、促进电气工程控制系统的无人化操作、处理数据工作上具有一致性等等，下面进行如下的分析和介绍。

2.1 在控制系统方面实现智能化

传统形式的控制器在控制简单的电气工程设备上表现出良好的性能，但是，在遇到复杂的动态控制对象时，传统控制器的技术还存在不足，经常会无法 及时掌握控制对象的真实情况，甚至出现电气设备瘫痪、模型失去控制以及控制设备无法发挥作用等情况，进而对电气工程的整体运行、服务质量以及经济效益等产生严重影响。而利用智能化技术对电气工程设备进行控制，整个控制过程中省去设计控制模型，即使是面对复杂的控制对象或是参数，智能化技术都可以遵循动态控制方法实现对电气工程的有效控制。在使用智能化技术时，通过删除源头的控制模型程序，提升智能化控制器的精确度，使控制工作更加符合电气工程运行需求。控制系统上实现智能化发展，也可以节省设计控制模型的费用支出，进而提高电气工程运行的经济效益，有利于其发展。由此可见，利用智能化技术实现控制系统的智能化发展，有利于提高电气工程控制系统的运行质量，并从根本上优化电气工程。

2.2 促进电气工程控制系统的无人化操作

在电气工程控制系统中运用智能化技术，可以通过下降时间、反应时间等实现对系统运行的实时调节。智能化技术可以直接对系统的运行参数等进行调节，通常只需要极少的人工操作配合，或是完全有智能化技术执行调节操作，从控制系统的整体运行上缩短调节时间，提高控制系统的运行效率。智能化技术可以不受外界环境变化的影响，直接根据控制系统的运行参数自主进行调节，简化调节工作中的环节，并且减少对技术人员的专业要求；同时，智能化技术能够对电气设备进行远程监控，简单来说，就是工作人员可以在一个工作现场，检测到另一个工作现场的实际情况，并能够根据实际工作需要作出相应的调整。这种远距离操作技术，能够在一定程度上实现电气工程控制系统的无人化操作，有利于实现电气工程的自动化运行。在电气工程的控制工作中，有很多的系统环节以及关键从控制工作都已经实现自动化，而传统的控制技术已经很难满足工作需求，无法对电气工程控制系统实现全面的控制。因此，可以应用智能化技术的专家控制系统、模糊控制系统以及神经网络控制等技术措施，促使智能化技术在电气工程控制系统中发挥出更大的作用，从而有效提升控制系统的运行质量。在实际应用智能化技术的过程中，神经网络系统具有多层次机构的特点，能够充分利用反向学习计算方法对控制系统中的程序、运行指令进行计算，从而保证每一个调节和控制操作的准确性，实现提高电气工程空控制系统中识别工作质量的目标。从模糊控制系统和专家控制系统的角度来分析，主要是利用子系统的调节功能以及修正系统原有参数的性能，从参数变化方面进行准确的辨别，同时对信号信息进行有效处理，进而对电气工程整体运行进行科学的控制（徐非.智能化技术在电气工程控制中的应用[J].湖南城市学院学报(自然科学版),2016,25(04):140-141）。

2.3 处理数据工作上具有一致性

虽然向控制器输入的数据有所不同，但是智能化控制器能够根据输入的数据进行准确的判断，即便是输入的数据十分复杂且陌生，智能化控制器也可以通过计算在一定程度上对数据信息进行评估。但是，在使用中要认识到，智能化控制器不是万能的控制设备，在运行的过程中同样会与人脑一样出现短暂的“短路”，甚至是由于数据过于复杂而出现“断路”。简单地说，就是智能化控制器中输入的程序复杂程度过高、缺少有效的程序时间等情况时，控制器的运算也会出现特殊情况，无法很好的执行控制操作，进而对控制效果产生影响。出现这样的情况时，技术人员应根据实际情况进行详细分析，找出出现问题的原因，进而一面优化数据，一面加强科研，提高智能化控制器的性能。

由于智能化控制器控制的对象具有很强的变更性，因此针对控制对象的效果也不同，而控制对象的复杂性和多样性，即便是智能化控制器也无法实施全面的控制。故而，智能化技术在日后的发展中，应针对其不足之处进行重点研究，根据电气工程运行的不同控制对象进行具体的研究，突破智能化控制的局限性，提高其处理数据的一致性，进而优化控制系统的运行，促进电气工程运行的安全性。

3 智能化技术在电气工程控制中的具体应用

3.1 应用神经网络系统

神经网络系统是智能化技术应用在电气工程控制系统中的具体方向。基于分工不同和借用不同的动态参数，神经网络系统可以分为两个子系统，即依靠电气系统动态参与进行电流辨别工作的系统、利用设备的机电参数实施辨别转自速度工作的系统。首先，神经网络系统使用的计算方法是反向转波方法，这是由于神经网络系统本身既有前馈性结构特点，诊断交流电机和驱动系统工作时，能够明显的体现出反向转波计算方法，这样的计算方式能够有效减少梯形控制定位工作需要的时间；同时，该计算方法针对负载转矩和非初始速度的变化进行很好的控制。其次，神经网络系统中包含函数估计器，而估计器具有抗噪声影响的能力，并具有一致性的特点，进而能够在处理信号、识别模式以及控制电气传动等方面发挥出重要作用。此外，神经网络系统的结构中含有多个并行输入的传感器，能够使其在条件的限制下提高监控角色的可行性和可靠性，并使其在诊断系统运行中发挥出可靠性作用。运用神经网络系统，需要利用反向传播技术对隐藏节点、激励函数以及隐藏层进行全方位的测试，从而使其配置达到最优化。同时，提升神经网络系统在电气工程控制系统中的运行速度，一般需要使用反向传播方法优化网络权重，从根本上保证神经网络系统的运行（黄军.初探智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].信息与电脑(理论版),2016(07):110-111）。

3.2 优化电气设备的设计

电气设备的质量和性能直接影响电气工程中控制系统的运行安全和运行质量，性能优良的电气设备能够保证电气工程控制系统有效开展工作。但是，电气设备的设计工作繁琐、复杂，对设计人员要求较高，需要设计人员掌握很多学科知识和专业知识，并需要其拥有丰富的工作经验。传统的电气设备设计工作中，主要是通过设计人员的不断试验、调试以及工作经验结合，设计的电气设备性能相对完善。但是，这样的设计方法对于更为复杂的电气设备则无法考虑更全面的情况，导致设计方案与技术要要求相差较多，并且在修改电气设备性能方面存在很大难度。利用智能化进行电气设备设计，主要是利用计算机辅助软件结合CAD技术，通过智能化遗传计算方法达到设计要求，从而顺利完成电气设备设计工作。这样不仅可以减少电气设备设计工作需要的时间，还能够提高电气设备的设计质量和性能，优化传统电气设备设计工作的不足，使电气设备具有先进性和实用性（张永,崔明洋,李昕.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用分析[J].科技传播,2016,8(02):56-57）。

3.3 故障诊断中应用智能化技术

电气工程控制系统的运行过程中，其中的电气设备难免会出现故障，而在出现故障之前会有一些异常异常现象显示出发生故障的可能性、故障的具体位置等，利用智能化技术能够全面监控和诊断电气设备的运行状态，进而分析收集的数据信息，判断故障的可能性以及位置等信息，并将信息反馈回主系统，提醒工作人员及时进行检修，从而减少电气工程控制系统故障发生率，促使控制系统正常运行，为其运行的效率和质量提供保障。例如：智能化技术诊断变压器的运行状态。变压器在电气设备中占据重要地位，对电气工程整体的运行都有着重要意义，工作人员非常关心其运行状态，需要不定期的对变压器进行维护和检修，使其保持正常的运行状态。但是，即便是不定期的检修和维护也很难保证变压器始终处于正常运行状态，很难避免变压器出现故障，最好的方法是利用智能化技术随时监测变压器的运行状态，开展变压器故障诊断工作，提高变压器检修和维护工作效率；同时，智能化技术能够快速诊断出变压器的故障位置，有利于工作人员在最短的时间内解决变压器故障，减少变压器故障对电气工程运行的影响。智能化技术监测和诊断变压器故障，主要是通过分析变压器中渗漏油现象分解出来的气体，从而确定变压器可能出现故障的范围，而后利用排查法逐渐缩小故障范围，进而对引起变压器故障的位置进行检查和维修，使变压器正常运行（徐振然.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用探讨[J].电子技术与软件工程,2015(21):164-165）。

3.4 PLC系统的应用

PLC技术主要是应用在电气工程控制系统的辅助系统中。PLC技术可以实现电气工程工艺流程的整体控制，对企业的生产经营有着重要作用。如，我国电力行业的输煤系统中，其整体的工艺流程由辅助系统、上媒、储媒以及配煤构成。PLC和人机接口共同组成输煤系统的主站层，自动控制辅助系统的运行，并与控制室的人工操作内容相结合，大幅度地提高输煤系统的工作效率。同时，在PLC的输煤系统中，工作现场传感器与其远程工作站实现交互工作，实现显示屏的远距离操作以及监视，进而减少输煤系统中的人工工作内容，提高其运行速度（张雪,马青强,高健.智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用探析[J].科技展望,2015,25(05):94）。此外，PLC技术可以通过以PLC为基础的软继电器替换传统的实物元器件，促使运行系统能够实现自动闭合，从而提高整体运行的安全性，并提高其运行效率和质量。

4 总结

本文主要就智能化技术在电气工程控制中的应用进行了相关方面的分析和探讨，通过本文的研究，了解到，将智能化技术应用在电气工程控制系统中，具体将其应用在神经网络系统、电气设备的设计、故障诊断以及应用PLC系统等方面，既加强控制系统的性能，有为其运行安全性和可靠性提供基础。同时，在电气工程控制系统中应用智能化技术，能够有效控制电气工程的运行成本，并提升其控制效果，进而促进电气工程的整体发展和运行，同时也实现社会的发展与进步。