概談智能化和自動(dòng)化和電氣工程

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一、智能化技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)越性

人工智能的種類有所差別，那么所使用的控制辦法也就有差異。為了更好地進(jìn)行控制和開發(fā)，可把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯以及遺傳算法都看成是近似非線性函數(shù)的內(nèi)容。通常的函數(shù)估算器是沒有這種優(yōu)勢的，而且控制和把握精確函數(shù)和動(dòng)態(tài)方程難度較大，進(jìn)行控制方面的設(shè)計(jì)方面有很多難確定的因素，如非線性和參數(shù)變化都需要按照魯棒性能的下降同響應(yīng)時(shí)間上具有的不同，進(jìn)行智能化的控制設(shè)計(jì)方面，對象模型能經(jīng)過自身的適當(dāng)調(diào)整進(jìn)行性能的提升，如下降時(shí)間因素等，同最優(yōu)秀的PID控制器比較之下模糊邏輯的控制要快了4倍多，顯然是普通控制方式不能比擬的。但是上升的時(shí)間因素上，一定要比最優(yōu)秀的PID控制人員高了兩倍多。而跟一般的控制器比較，就算專家沒有進(jìn)行系統(tǒng)指導(dǎo)，此系統(tǒng)仍可用有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，還能經(jīng)過語言和信息法調(diào)節(jié)自身，而智能化的控制器調(diào)節(jié)就更方便了。智能化的控制器系統(tǒng)有很強(qiáng)的一致性，在未知數(shù)據(jù)錄入時(shí)，智能化的控制器能夠進(jìn)行很準(zhǔn)的估算。那既然效率很高，對于驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的影響能夠忽略一下，進(jìn)行智能化的控制器還要解決正常方法下所不好或解決的問題，而普通的神經(jīng)控制器里的學(xué)生拓?fù)湟呀?jīng)學(xué)成，可能要很久才可恢復(fù)。且智能化的控制器有良好的適應(yīng)性，能夠當(dāng)成個(gè)重要的大事情來做，自然為在出問題時(shí)再干擾。

二、智能化相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用

（一）對于模糊邏輯和相應(yīng)的控制系統(tǒng)的應(yīng)用

在電氣工程自動(dòng)化的控制系統(tǒng)內(nèi)包含比較豐富的模糊控制器，可以替代PID型的控制器，還能夠用在別的任務(wù)中。模糊控制器的發(fā)明單位是英國的阿伯丁大學(xué)，比較常用的是M型和S型，到現(xiàn)在只有M型的控制器得以在調(diào)速的控制內(nèi)應(yīng)用。但是M、S這2類控制器都有自身的規(guī)則庫。模糊化的作用是對變量進(jìn)行量化測量和模糊化處理，隸屬其上的函數(shù)形式眾多；而推理機(jī)屬于模糊控制器最為關(guān)鍵的內(nèi)容，能仿照人對模糊的控制作出決策和推理；但是知識庫通常被語言控制的規(guī)則庫和數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，所以規(guī)則庫進(jìn)行開發(fā)的方法是：把專家的知識同經(jīng)歷置于控制和應(yīng)用的目標(biāo)中，對于操作器的控制行動(dòng)，在建模實(shí)施的過程中，要使用模糊控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理機(jī)進(jìn)行操作；而反復(fù)的模糊化主要指的是中間平均和最大化的反模糊相關(guān)技術(shù)。

（二）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制與應(yīng)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通常用在電氣工程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和交流電機(jī)診斷和監(jiān)測中。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的反向轉(zhuǎn)波的算法比較梯形的控制法性具有性能更佳和時(shí)間更短的優(yōu)勢。還能更好地對非初始的速度以及負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大范圍變化進(jìn)行有效控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是多層前饋性，能使用常規(guī)反向?qū)W習(xí)其算法，處于2個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)系統(tǒng)通過機(jī)電系統(tǒng)參數(shù)能夠分辨出制轉(zhuǎn)子的適合速度，而另一個(gè)系統(tǒng)在通過電氣的動(dòng)態(tài)參數(shù)判定后控制定子電流。目前的智能神經(jīng)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在信號的處理上。由于智能神經(jīng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是含有非線性一致函數(shù)的估算器具，因此要有效應(yīng)用在電氣的傳動(dòng)控制方面，她所具有的優(yōu)勢在文中的前部分已提到。不但具備很強(qiáng)的一致性，而且還不用背系統(tǒng)抓取當(dāng)數(shù)學(xué)模型。如用在診斷系統(tǒng)和條件監(jiān)控里能讓其決策可靠性獲得的加強(qiáng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)常用學(xué)習(xí)技術(shù)為誤差反向的傳播技，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)包含足夠多的隱藏和隱藏與激勵(lì)函數(shù)時(shí)，通常通過嘗試法來解決的反向傳播的算法為最快的下降法，結(jié)點(diǎn)誤差反饋到網(wǎng)絡(luò)可用來調(diào)整權(quán)重，用反向傳播技術(shù)可快速得到非線性函數(shù)的近似值，對網(wǎng)絡(luò)具有較大影響優(yōu)化設(shè)計(jì)與故障診斷電氣工程中的電氣設(shè)備設(shè)計(jì)是項(xiàng)復(fù)雜工作。

（三）需要應(yīng)用到電磁場#電路及電機(jī)等有關(guān)學(xué)科知識，也需要運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)知識

原來的產(chǎn)品設(shè)計(jì)一般是運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法與經(jīng)驗(yàn)手工方法，其所得方案并不是最優(yōu)化的隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電氣工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)已由手工方法轉(zhuǎn)變?yōu)镃AD設(shè)計(jì)，這有效減短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，在此基礎(chǔ)上引進(jìn)智能化技術(shù)，可說為CAD設(shè)計(jì)添上了翅膀，使其設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率得到了更大提高為進(jìn)一步優(yōu)化電氣設(shè)計(jì)，

（四）遺傳算法為種先進(jìn)的計(jì)算方式，其計(jì)算精度很高

在電氣工程中常用，另外，當(dāng)做怎么可能又是在故障電氣工程，銅山找到征兆間具有的錯(cuò)綜復(fù)雜的練習(xí)，具有非線性與不確定的特點(diǎn)，應(yīng)用智能化技術(shù)恰好發(fā)揮了自身優(yōu)勢電氣設(shè)備的故障診斷中用的技術(shù)有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方面邏輯模糊與專家系統(tǒng)，在變壓器電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)等的故障診斷內(nèi)容中，智能化的診斷技巧獲得了很廣泛的使用，而技術(shù)的應(yīng)用隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力生產(chǎn)要求也越來越高，有些大型電力企業(yè)里的輔助系統(tǒng)，其繼電控制器卻由PLC相關(guān)技術(shù)內(nèi)容的所代替，再就是用PLC這個(gè)系統(tǒng)能夠輔助系統(tǒng)某工藝流程控制，而且可以逃離個(gè)人企業(yè)，生產(chǎn)在電力企業(yè)當(dāng)中。它的輸煤和儲煤上配上煤以輔助系統(tǒng)等所構(gòu)成，并經(jīng)過了現(xiàn)場傳感器主站層他那個(gè)遠(yuǎn)程的I/O站各種組成輸煤的控制系統(tǒng)，其中，主站層由PLC及人機(jī)接口所組成，設(shè)立在集控室里，集控室中以自動(dòng)控制系統(tǒng)為主#手動(dòng)控制為輔，并通過顯示屏監(jiān)視及控制系統(tǒng)，這大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率供電系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，有效實(shí)現(xiàn)了其自動(dòng)切換，且實(shí)物元件被軟繼電器所取代，極大提高了供電系統(tǒng)的安全可靠性。

三、結(jié)語

概而言之，電氣工程屬于我們在生產(chǎn)生活活動(dòng)中需要的重要工程，電氣工程具有的自動(dòng)化生產(chǎn)的程度對其工作的效率同安全性能在日趨白熱化的市場競爭中，以及電氣工程的智能化相關(guān)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)同自動(dòng)化控制的應(yīng)用中，既具有提生企業(yè)利潤綠和競爭力的作用，也可把我們?nèi)俗苑敝鼗蛭ｋU(xiǎn)的某些工作解脫出來，從而使人類社會(huì)的科技文明程度更進(jìn)一步。

作者：賈子超單位：天津工業(yè)大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院