电气工程多模块智能化控制技术分析

李 茂 贺 喆 蒋 辉

（1．陆军装备部驻沈阳地区第三军代室，辽宁 沈阳 110000；2．沈阳天眼智云信息科技有限公司，辽宁 沈阳 110000）

0 引言

电气工程中的智能化控制技术主要应用于计算机中，在对相应程序进行合理设定的基础上，促进计算机进行处理、分析与信息回馈，同时模拟人脑操作，实现自动化控制目标。结合当前电气工程中的智能化控制技术实际应用状况分析可知，智能化控制技术的有效应用推动了电气工程的进一步发展。

1 电气工程中多模块智能化控制技术分析

1.1 电气工程多模块智能控制内涵

当前，信息化、网络化以及数字化逐渐渗透到人们生活的各个领域中。电气工程的多模块智能化控制主要是由通信技术、智能控制技术、计算机网络技术、信息技术集中而成的电器智能化应用，包括单片机技术、可编程逻辑控制器（ Programmable Logic Controller，简称PLC）技术以及数字信号处理（Digital Signal Processing，简称DSP）技术等。电气工程多模块智能化控制相关技术包括智能化控制、网络技术以及通信技术，将智能化作为基础目标，其中单片机和DSP 控制技术处于关键地位。智能化技术的应用覆盖范围较广，涵盖语言学、控制学等学科内容，具有较强的综合性。从字面意思分析，智能化控制主要是通过相关机器设备采用某种技术措施，达到人工智能目标，甚至是超出人工能力，顺利完成某些人力无法实现的内容，通过不断的实践操作，智能化控制技术逐渐发展，在日常生产活动中发挥了重要的作用。

1.2 多模块智能控制技术主要优势

在电气工程中，由于大部分设备都是以人工操作方式进行，因此出错率较高。自动化控制技术主要应用优势是对数据的处理速度较快、应用灵活，能够进一步提高整体处理精度。在传统控制系统内，主要是实施模型控制方式，其主要缺点是无法应对突发性状况。多模块智能化的控制技术是在计算机编程基础上进行的有效控制，整体精确度较高，处理灵活，能够针对系统的实际运行状况进行智能化判断。在电气工程的控制系统中，对设备的运行数据进行分析至关重要。智能化控制技术能够实时对设备的运行情况进行监测与分析，进一步提高了数据处理的准确率和处理效率，发挥智能化技术的应用优势。

2 电气工程中智能化控制技术的有效应用

2.1 智能化控制原理

智能化控制相关技术的应用主要体现在3 个方面。1）采样输入过程。2）用户程序的实现。3）输出刷新操作。结合智能化控制技术，应该将系统自动扫描信息全部在指定单元模块内进行有效存储，避免实际操作过程影响数据的准确性。在实践中应该根据从上到下的顺序进行扫描，而对于现有数据状态应该进行全面刷新预算，明确具体指令，对全部数据进行刷新，存储处理设备信息[1]。例如，在换热站中融入智能控制系统，主要监控参数包括水电表、补水流量计、二次网热量表和二次供水管网压力等数据。

智能控制系统和上位机平台相比具有独特的优势，能够满足各项操作需求，系统功能丰富。例如移动终端中的录音、视频和拍照等功能集成系统，方便巡检人员记录现场状况，取代传统的人工查询方式，利用RFID 标签，能够对设备信息进行快速读取，对热网信息进行采集。借助无线通信技术还能够把巡检结果实时传输至服务器内，便于分析管理。换热站相关智能控制系统包括移动终端、服务器以及数据层3 个部分。

由于电气工程中的各项工作几乎全部由智能化控制系统进行处理，如何精准地实现电气设备控制具有重要的作用。智能化控制的编程语言属于计算机领域中的高端技术手段，在自动化控制领域实际应用中，应该充分掌握相关的计算基础理论知识，这样才能发挥出应有的效果，在长期实践应用中，借助智能化控制技术，能够有效提升电气工程中的自动化控制效率，降低成本，减轻工人压力，促进系统实现高效运转。

2.2 自动技术应用实例

物理模拟相关实验装置通过加载地质模型应力，从而实现预期模拟目标，但是实验装置相关控制系统大部分是对不同单元内的加载电动机进行有效控制。同时将DSP控制器作为主控制器。仿真实验装置的核心为控制系统，而不同单元处于互相独立的状态，电气系统整体结构主要是采用分散控制和集中管理方式，仿真实验装置核心为控制系统，各个单元之间处于彼此独立的状态，电气系统结构大部分是以分散控制和集中管理方式为主。在其中某一单元产生故障后，其他单元不会受到任何影响，能够正常应用。通过分析能够发现底部设计中的各个智能控制单元的功能是独立的，同时可以对相关功能进行有效控制。主控制DSP 是系统的核心，可以发挥出系统底部信息协调、交换功能。此外，还应该在下层单独DSP 以及上层工业计算机之间进行信息交换。利用该种方案，能够提高整个系统结果的准确度，确保各个单元的独立性，方便日后维护管理。

为了提高用户操作的便捷性，创建相应的移动平台，内部设置步进电机驱动装置以及主控DSP。DSP 控制软件主要选择2 种定位系统，一种是用户无法看到绝对坐标，另外一种是相对坐标系。上述2 种系统能够进一步提升系统运行稳定性和可靠性，方便进行试验设计。

2.3 单片机技术

单片机是电路芯片， 其全面集成了电路、晶体管、电感组件、电容组件和电阻组件。结合具体发展状况分析，单片机相关集成电路包括I/O 接口、驱动装置、ROM、RAM 以及CPU 等部件。通过相关电路集成，能够促进信息的顺利读取和分析，随后联系内部自由转换装置，对所采集的数据信息进行全面转化，能够对有效信息进行准确识别。利用单片机对多功能窗口进行智能化控制、各种传感器装置以及步进电机构成控制系统。然后结合多种传感器装置检测室内外温度和湿度相关信号，对单片机接送信号进行全面检测，单片机根据反馈的信号，能够发出相应的控制指令，从而对进线电机进行合理控制，促进窗口实现自动化报警、开闭等功能，相关智能控制系统还可以在任意时间段内自动开闭窗口。单片机作为相关项目中的核心部件，对计算机和项目进行比较，单片机属于一种CPU 处理器，其能够进一步简化整体生产设计模型，同时还可以促进电气生产设计实现自动化控制，全面取代人工操作模式。

3 促进电气工程相关多模块智能化控制实现良性发展

3.1 提高多模块智能控制实效性

为了进一步提高系统应用的便捷性，可以针对平台实施全面改造，扩展移动功能，同时在其中合理设置主控DSP 以及同步电机驱动装置。其中，DSP 的主要功能是对相关信号进行处理和采集。DSP 控制软件方面主要选择2种不同的定位系统，分别是相对坐标和绝对坐标，通过2个系统的融合应用，能够进一步提高整体运行的可靠性。在电气工程中采取多模块、智能化控制，应该率先了解电气工程的实际发展需求，提高智能控制的适应性与针对性，强化多模块智能控制技术的作用和实效性。结合多模块相关智能控制的技术先进性，应该大力创新，提高相关资源和资金的支持力度，促进全面创新，为技术研发创造有利的条件。

在系统防雷设计方面，需要根据《电子雷规》中的要求，合理设置电子信息系统相关雷电防护等级，同时根据雷击情况对防雷装置相关拦截效率进行准确风险评估，具体计算公式如下：

式中：C是各种类型因子；NC是可接受的年平均最多雷击次数；N是预计雷击次数；E是防雷装置拦截效率；N1是建筑物雷击预测次数，即平均每年多少次；而N2是就建筑入户装置的平均每年预测雷击次数，即建筑物电子信息系统由于雷电电磁脉冲和直雷击脉冲受损可接受的平均每年最多雷击次数。

在明确系统雷电防护登记后，可以根据相关规定要求，进行防雷设计。系统防雷设计属于一种系统工程，除了防直击雷设计，还需要综合考虑温室内信号线缆、配电线缆、浪涌保护器的安装、电子信息系统线缆和机房线缆屏蔽等。不同类型建筑相关雷击风险评估见表1。

电气工程中的电力故障十分常见，结合智能化技术，能够在第一时间发现各种电力故障问题，进行准确诊断和详细分析，提高电气工程相关部门的故障处理速度，使整个系统运行快速恢复正常。在电气工程中，无法避免各种电力故障问题，即使针对变压器进行有效的维护和利用，进一步提高其应用寿命也无法避免电力故障问题的发生。为了进一步控制电力故障问题，减少损伤程度，应该充分结合各种智能技术，对变压器内部油态进行全面检查，准确发现其中的问题，明确故障所处区域范围，从而在特定范围内开展检验和排查，准确地发现问题原因，采取针对性的措施进行处理。这样能够进一步提高故障诊断速度，同时还可以快速解决各种问题，降低电力故障在电气工程运行中的不良影响，促进电力工程的有序、快速实施，提高整体经济效益。

表1 风险评估分析

3.2 多模块智能控制支持自动报警

电气工程实施智能化控制系统普遍选择神经网络作为核心模式，同时支持进行反复学习和运算，特别是在子系统支持速度学习和运输调节，能够根据不同参数进行调节。多模块相智能化控制在信号处理方面具有突出作用，进一步改变了传统控制器的处理流程，能够充分发挥控制设备功能，支持控制器之间的协同应用，实现自动化控制目标。在电气工程中的各种突发性状况下，采用多模块智能化相关控制手段，能够发挥自动报警功能，形成有效的处理方案，保证电气工程的整体操作安全性[2]。

在电气工程交流电机以及驱动系统的监测诊断操作中结合神经网络，与梯形控制法相比，神经网络的反向转波算法拥有更好的性能，可以有效地控制定位时间，同时对荷载转矩以及非初始速度等进行大范围控制。神经网络相关系统结构属于多层前馈性，可以结合常规反向学习算法进行操作。在2 个子系统中，其中某一系统结合机电系统参数，能够对转子速度进行有效控制，而另外一个系统利用电气动态参数，能够准确地识别鉴定电流。智能神经网络在模式识别以及信号处理等方面已经得到了广泛应用。神经智能网络还拥有非线性函数评估器，可以有效地在电气传动控制领域中使用，具有良好的一致性和良好的抗噪性能。

4 电气工程中多模块智能化控制技术的发展方向和趋势

4.1 通用化促进了多模块智能控制的应用

在现代化背景下，电气工程中的智能化发展速度不断加快，特别是模块化智能控制的发展以及相关技术应用水平持续提升，智能控制的通用化发展逐渐成为未来发展主流，能够为自动化系统的稳定运行奠定良好的基础，发挥出整体监管效果。通用化主要可以从数据接口标准化发展方面体现出来，能够促进数据信息之间的无缝衔接，提高数据传播效率，提高整体传播安全性。传统模式下的自动化控制工作需要率先创建控制模型，结合数学分析方法，创建动态防尘，但因为整个系统较为复杂，在实际应用中容易产生各种无法预测的现象，从而无法实现预期目标。但结合智能化控制手段，能够有效避免各种不可控因素，提升操作效率。智能化控制技术还能够对系统运行状态进行实时检测，在对下降时间和反应时间进行准确预测的基础上，优化调节系统运行，增强系统整体操作性能。由此能够看出，智能化系统和传统控制装置相比，更能够适应工作环境。除此之外，智能化技术还具有明显的一致性，对不同数据信息进行输送中具有可靠的预估能力和广泛的适用性。

4.2 专业化是模块化智能控制技术普及的基础

当前，在电气工程中，多模块智能控制相关技术的应用依然十分有限，没有实现大面积的推广和普及，存在局限性。在现代化背景下，随着相关技术的不断改造升级，智能化控制开始朝着专业化方向发展，电气工程中的自动化控制系统持续完善，其社会发展适应性和自动化水平也进一步增强。电气工程在智能控制专业化发展过程中，同样需要培养大量专业化操作人才，从而在出现各种技术问题时能够快速解决。

效率、精度和速度是电气工程相关自动化控制的重要指标，在电力系统内融入高速处理芯片，设置交流数字伺服系统，可以促进系统整体静态特性和动态特性的全面优化，提高系统整体运行效率、运行精度以及运行速度。柔性化覆盖数控系统和群控系统2 个部分，数控系统相关覆盖面和可裁剪性能够满足客户需求。

4.3 多模块逐渐成为智能控制发展的主流趋势

从工业控制领域分析，智能化控制技术的发展是未来发展的主流趋势，模块化是其中的重点发展内容，具有广阔的发展前景。在多模块智能控制下，能够合理应对设备自动化运行中遇到的各种状况，彻底解决当前运行的不稳定现状。多模块智能控制技术进一步摆脱了控制模型的束缚，能够更好地保证电气工程的统一性。智能技术同时也是电气自动化工程中电气系统的控制关键。在电气工程中想要实现远程化以及自动化无人操作的目标，促进相关电气设备的高效运行，应该采取有效措施提升智能化控制效果。而在智能化技术应用中最为关键的是开关数据。对电气系统以及各个电气设备运行状态进行全面监控，提升整体生产效率，削弱工作强度，促进电气工程的全面推广。在智能化发展趋势下，系统控制都能够由系统自动实现，同时还可以针对某些因素变化进行及时动态的应对，减少人工参与，促进整体生产过程中自动化水平的有效提升，辅助人工决策。

5 结语

综上所述，智能化控制技术逐渐成为整个社会关注的焦点，在电气工程领域中也得到了广泛的应用，融入时代发展要求，在自动化控制中融入智能化技术，将研究重点转移到多模块化中，从而发挥出模块化与智能化的综合优势，提升自动化控制整体水平，促进电气工程向着智能化的方向发展。