馬宇馳

（山西農業(yè)大學信息學院，山西 晉中 030800）

摘 要：工業(yè)技術的發(fā)展對電氣工程自動化控制提出了新的挑戰(zhàn)，智能化技術逐步應用到電氣工程自動化控制中，取得了較好的效果，極大的推動了電氣工程自動化控制技術的發(fā)展。文章對智能化技術的概念、特點和在電氣工程自動化控制中的具體應用進行了闡述，表明采用智能化技術可以提高電氣自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低成本，提升經濟效益。

關鍵詞：智能化技術；自動控制；電氣工程

近年來，經濟建設和社會的進步，對電力行業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)，反過來助推了電力行業(yè)的快速發(fā)展，同時帶動了與電力行業(yè)緊密相關的電氣工程的發(fā)展。早先的電氣工程自動化控制是通過接觸器和繼電器等低壓電氣實現的。隨著工業(yè)的發(fā)展，對電氣工程自動化控制技術的要求也越來越高，對其自動化水平和智能化水平提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。為了適應工業(yè)科技發(fā)展對電氣工程自動化控制提出的新挑戰(zhàn)，將智能化技術與電氣工程自動化相結合，從而形成了創(chuàng)新性的綜合了智能化、自動化和電氣化的控制手段，在工業(yè)各領域取得了較好的效果，應用越來越廣泛，極大的推動了工業(yè)經濟的發(fā)展。

1 智能化技術的概念

人工智能技術于20世紀50年代被提出，隨后得到了快速的發(fā)展，逐漸滲透到工業(yè)經濟的各個行業(yè)，取得了顯著地效果，極大的推動了工業(yè)經濟的發(fā)展和社會文明的進步。人工智能技術是一門交叉學科，它綜合性強，包含內容廣泛，結合了信息技術、控制技術、計算機技術、生物仿生技術、數理邏輯等學科，其目標是為了實現機器控制機器，使機器能像人類一樣進行思考并給出相應的反饋，實現相應的動作，完成特定的任務。隨著計算機技術的迅速發(fā)展，智能化技術用到了電氣控制中，作用越來越明顯，極大的推動了電氣控制技術的自動化水平和智能化發(fā)展。

電氣工程主要是研究和電氣設備及工程相關的自動控制、系統(tǒng)運行、信息處理、電子電氣技術、產品研制開發(fā)等內容，電氣工程和智能技術的結合為電氣工程發(fā)展提供了強大的推動力。電氣工程的智能化技術是不僅可以解決電氣工程中的信號識別與處理，實現電氣工程的自動化控制，而且還能對電氣產品的研發(fā)和電氣系統(tǒng)的故障排除提供可靠的技術支持。隨著計算機技術和人工智能技術的不斷發(fā)展，智能技術在電氣工程自動化控制中的應用不斷深入。大量的事實表明，智能化技術在電氣工程的自動化控制過程中的效果比較顯著，極大的提升了電氣工程的自動化水平，降低了工程的投入成本，實現了對人力資源的合理配置，提高了電氣系統(tǒng)的運行效率和經濟效益。

2 智能化技術的特點

智能化技術應用于電氣自動化控制過程中，采用智能化控制器，相對于傳統(tǒng)的自動控制器而言，智能化控制器有如下優(yōu)點：

2.1 提高控制系統(tǒng)的精度

電氣控制系統(tǒng)復雜程度的提高，對傳統(tǒng)的控制器的工作性能提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。由于傳統(tǒng)控制器在使用前需要設計被控對象模型，當被控對象比較復雜或者被控對象存在很多不確定的如非線性參數變化等因素時，要精確的建立被控對象的動態(tài)方程是很困難的，因此控制器在設計實際控制對象模型時，會采取近似模型，往往產生誤差，導致控制精度降低，影響電氣系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

因此，采用的傳統(tǒng)的控制器，無法保證復雜系統(tǒng)的控制精度，在一定能夠程度上降低了自動化控制的工作效率。與傳統(tǒng)的控制器相比，智能化控制器有著明顯的優(yōu)勢，這是由于智能化控制器采用實時控制算法，設計時不需要建立被控對象的模型，從源頭上避免了不可控因素的出現，使自動化控制器的精度得到了提升，保證了控制系統(tǒng)的精度。

2.2 提高控制系統(tǒng)的實時性

在電氣控制系統(tǒng)的調節(jié)上，傳統(tǒng)的做法是控制人員根據控制系統(tǒng)的要求和控制參數的變化，依靠相關人員的經驗，對已有的自動化控制器進行人工調節(jié)。這就要求操作人員不僅具有敏銳的觀察能力，還要有豐富的專業(yè)知識和控制經驗，控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性取決于操作人員的調節(jié)。為了提高系統(tǒng)控制的實時性和準確性，可以采用智能化控制技術。

智能化控制技術具有實時邏輯判斷能力，能根據輸入條件通過計算給出輸出，控制設備進行相應的動作?；诖颂匦裕梢詫﹄姎饪刂葡到y(tǒng)進行實時調節(jié)，從而使電氣系統(tǒng)的工作性能得到有效地保障，使自動化控制系統(tǒng)能安全穩(wěn)定運行。由此可見，采用智能化控制技術要比傳統(tǒng)的自動化控制器具有優(yōu)勢，對電氣工程自動化的實際應用具有積極意義。

由于智能化技術采用計算機來進行邏輯判斷，因此，在對電氣設備進行自動化控制的過程中，計算機只依靠輸入數據就可以進行計算，然后給出相應的處理措施。在這個過程中不需要有專業(yè)的技術人員在場，極大的節(jié)省了勞力，降低了成本，而且，隨著通信技術的發(fā)展，可以實現遠距離的實時調節(jié)控制，極大的提升了電氣控制系統(tǒng)的完整性和實時性，保證可運行的穩(wěn)定性。因此，智能化技術極大地推動了電氣工程自動控制的發(fā)展。

2.3 提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性

隨著工業(yè)技術的發(fā)展，現代電氣控制技術的復雜程度越來越高，各種因素的變化都會對控制系統(tǒng)產生影響，同時，系統(tǒng)所控制的電氣設備的精度要求也越來越高。這就要求電氣系統(tǒng)在運行過程中要保證實時的穩(wěn)定性，避免由于控制系統(tǒng)的波動所帶來的影響。因此要求控制系統(tǒng)要有一定的穩(wěn)定運行能力。傳統(tǒng)的自動控制器的穩(wěn)定一致性相對較差，而智能控制器則具有較好的一致性，在處理變化輸入的數據時，智能化控制器可以通過計算方法的變化從而保證輸出的穩(wěn)定，實現自動化控制的穩(wěn)定性要求。智能化控制器的算法是實現控制穩(wěn)定性的核心，對于不同的控制系統(tǒng)和控制對象，要采用不同控制算法，已實現不同的控制效果。智能化控制器在運行中，采集輸入數據，根據控制要求選擇控制算法，達到預計的效果，保證了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也保證電氣設備的安全運行。

3 智能化技術在電氣自動化控制中的應用

隨著人工智能技術的不斷發(fā)展，研究人員展開了針對人工智能在電氣工程自動化控制方面的研究。智能化技術為電氣工程自動化控制提供了強有力的手段，目前在電氣工程中的應用主要在以下方面：①控制過程中電氣故障診斷的智能化；②電氣產品設計的智能化；③電氣控制手段的智能化。

3.1 電氣故障診斷的智能化

隨著工業(yè)技術的發(fā)展，設備和線路的控制手段逐漸復雜，對控制系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求。隨著控制系統(tǒng)的運行，電系統(tǒng)發(fā)生故障不可避免，為了降低故障發(fā)生帶來的影響降至最低，需要在故障發(fā)生時及時進行處理與排除。傳統(tǒng)的操作方式是通過人工的方式進行故障排除，但是人工故障排除非?？简灢僮鞴と说慕涷灪退?，而且隨著系統(tǒng)復雜程度的增加，人工排故障的效率和準確性會大大降低，影響系統(tǒng)的正常運行，影響經濟發(fā)展。而通過采用智能化故障排除技術，可以快速的找到故障發(fā)生的位置，并采取相應的手段進行處理，極大的提升故障排除的效率，提高故障排除的準確性，降低勞動人員的勞動強度，提高自動控制系統(tǒng)的經濟效益。因此，在電氣控制系統(tǒng)自動化故障排除中，智能化技術是具有大力發(fā)展空間的。

目前，對電氣控制系統(tǒng)的故障排除已經從發(fā)生故障排除的階段逐漸轉向了故障發(fā)生之前的預判排除階段，這就要求對控制系統(tǒng)的各項指標都有一個準確的了解。在故障發(fā)生之前，與之相關的某些參數會發(fā)生相應的變化，這就要求控制系統(tǒng)具有自主識別，自主判斷的能力，即智能化故障預判的能力。由此，可以消除故障發(fā)生的隱患，可以在故障發(fā)生之前就實現排除，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，保障了電氣系統(tǒng)的安全運行，極大提高了經濟效益。

3.2 電氣產品設計的智能化

在傳統(tǒng)的電氣工程產品設計時，采用的是串行的設計流程，產品從設計到制造到試用，需要經歷一個完整的流程，才能給出反饋意見，然后再對設計進行修改，再制造與試用，經過反復的改良與試驗，才能最終形成一個理想的產品。在設計與制造過程中，由于各種影響因素的存在，有些問題未被考慮進去，就會導致后續(xù)的工作無法繼續(xù)，影響產品的開發(fā)進度，浪費大量的人力物力，導致產品開發(fā)效率低下。因此，傳統(tǒng)的電氣工程產品設計需要設計人員有豐富的經驗，具備較高的專業(yè)知識和準確的運用專業(yè)知識解決問題的能力。為了解決產品設計過程中的這些問題，采用智能化技術在實現電氣工程產品的設計與制造，將傳統(tǒng)的串行設計改成并行設計流程，利用設計軟件所自帶的專家系統(tǒng)通過各種虛擬的情況來判斷設計的合理性，從而給出修改意見，而不用進行多次實物測試，只需要最后一遍實物測試就可以了。這就完全改變了過去的工作模式，大大提高了產品開發(fā)效率，對于復雜的電氣工程設計而言，采用智能化的大數據云處理手段，可以保證電氣工程設計過程中數據的精準性，可以更快更好的解決復雜的電氣工程自動化系統(tǒng)設計難題，極大的提高降級效益。

3.3 電氣控制方式的智能化

現階段的電氣控制系統(tǒng)相對復雜，整個系統(tǒng)包含了大量的控制環(huán)節(jié)。為了保證系統(tǒng)的合理可靠運行，需要對每一個控制環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，因此，控制方式的設計也是電氣工程自動化控制系統(tǒng)應用中需要關注的問題。采用智能化技術對控制系統(tǒng)進行控制是現階段智能化技術在電氣工程中應用的主要方面。在對電氣系統(tǒng)進行控制時，智能化技術通過采用現代控制技術，例如專家系統(tǒng)、模糊控制和神經網絡等手段來實現。在智能化控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)通過學習，對發(fā)生的問題或產生的各種情況進行實時的邏輯判斷，并給出處理方案。目前，隨著計算機和人工智能技術的迅速發(fā)展，智能化控制技術在電氣控制系統(tǒng)中已經逐漸得到了應用，憑借其出色的性能和有效的控制錯略，極大的提高系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性，保證的電氣系統(tǒng)的自動化安全運行。

4 結束語

智能技術是當前計算機和自動控制領域發(fā)展最為迅速的技術之一，已經在工業(yè)各行業(yè)得到了廣泛的應用。將智能化技術應用于電氣工程自動化控制過程中，不僅可以加強電氣設備自動控制的能力，而且電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行奠定了堅實的基礎，同時也解放了大量的勞力，降低了人力成本和生產成本，有利于企業(yè)生產效率的提高。智能化控制技術的有效運用可以將企業(yè)生產過程中的體力勞動轉變?yōu)槟X力勞動，提高企業(yè)的市場競爭力。因此，智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用對于經濟的發(fā)展和行業(yè)的進步具有重要的推動作用。

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中圖分類號：TP273

文獻標志碼：A

文章編號：2096-2789（2017）08-0077-02

作者簡介：馬宇馳（1996-），男，研究方向：電氣工程及其自動化。