智能化技術(shù)下的電氣工程論文范本
1.智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應用現狀
隨著(zhù)人工智能的發(fā)展，智能化技術(shù)被應用到電氣工程及其自動(dòng)化中，主要用于控制器以及機器的智能化。智能化技術(shù)的應用可以通過(guò)故障診斷、智能控制、優(yōu)化設計、PLD技術(shù)這幾方面來(lái)描述。
1.1故障診斷電氣工程設備的工作時(shí)間長(cháng)，難免會(huì )發(fā)生故障，由于電氣設施故障的非線(xiàn)性、復雜性及不確定性，一旦發(fā)生故障，往往需要大量的時(shí)間排查故障，效率低、準確率低。而智能化技術(shù)能夠有效解決這一問(wèn)題。在故障發(fā)生前，一般儀器會(huì )出現一些人們很難發(fā)現的預兆，通過(guò)實(shí)時(shí)監測儀器狀態(tài)，在出現異常時(shí)及時(shí)報警并提示故障位置，在故障真正發(fā)生前避免故障，能夠在極大程度上減少維修時(shí)間。電氣工程中常常通過(guò)分析變壓器中滲漏油分解出來(lái)的氣體進(jìn)行故障診斷，確定故障發(fā)生的范圍，并通過(guò)各種手段逐步縮小范圍，從而確定故障位置并提示派遣人員及時(shí)檢修。同時(shí)，智能化裝置可以記錄故障問(wèn)題，為以后的故障診斷提供參考，使故障診斷更加安全可靠。
1.2智能控制智能控制能夠在很大程度上實(shí)現電氣工程及其自動(dòng)化的控制過(guò)程自動(dòng)化，實(shí)現無(wú)人化管理和遠程管理，提高管理的高效性。尤其對于一些高危險、高難度的工作，如高壓控制，智能控制是必不可少的。相對于傳統的控制器，智能控制器的靈活性更好，更易調節。傳統的控制器在設置時(shí)需要精確考慮控制對象的動(dòng)態(tài)方程，而實(shí)際涉及到的控制環(huán)境往往很復雜，存在很多不確定因素。但是智能控制不存在這方面問(wèn)題，因為其在設計時(shí)并不涉及控制對象的模型。并且智能化控制器可以根據對響應數據（如魯棒性變化、響應時(shí)間、下降時(shí)間）的分析隨時(shí)調整系統，調整后智能控制器的性能會(huì )大大提高，調整的過(guò)程并不需要專(zhuān)業(yè)人士在場(chǎng)，這樣就減少了大量的人力。以風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)智能化升壓站系統為例。智能化升壓站系統通過(guò)對過(guò)程層和間隔層設備升級，將一些模擬量和開(kāi)關(guān)量數字化，有效運用光纖設備，實(shí)現間隔層和過(guò)程層的通信。站控層由系統主機、工作站、VQC等設備組成，是全站監控、管理、調度中心。系統通過(guò)智能化控制，自動(dòng)完成信息的采集、測量、控制、保護等功能，相比于傳統的升壓站系統在效率、有效性等方面有很大的提高。系統框圖如下：圖1智能升壓站系統框圖
1.3優(yōu)化設計電氣設備的設計工作相當繁瑣，需要綜合運用成套設備、電路、電機與電氣、電磁場(chǎng)、變壓器等學(xué)科的知識，并結合過(guò)去的設計經(jīng)驗。傳統的設計方式根據經(jīng)驗和實(shí)驗，手工完成設計，方案的達標率非常低，修改難度大，成本高，產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期也很長(cháng)。應用智能化技術(shù)能夠有效提高設計產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短開(kāi)發(fā)周期。智能化技術(shù)在這方面的應用主要有專(zhuān)家系統和遺傳算法。其中，專(zhuān)家系統依據該領(lǐng)域的專(zhuān)家提供的知識經(jīng)驗，建立數據庫，在決策前模擬專(zhuān)家決策過(guò)程，做出合理決策，該技術(shù)比較前沿，目前尚處于研發(fā)階段，尚未得到大量應用。遺傳算法是一種借鑒進(jìn)化論的隨機化搜索方法，被廣泛運用于信號處理、組合優(yōu)化、自適應控制等領(lǐng)域，在電氣設計產(chǎn)品的優(yōu)化上性能優(yōu)越。2.4PLC技術(shù)PLC（可編程邏輯控制器）具有高可靠性和抗干擾能力，廣泛應用于自動(dòng)控制領(lǐng)域。在一些大型的電力企業(yè)的輔助系統中，PLC已經(jīng)代替了一般的繼電控制器。PLC技術(shù)使用代理內存，用程序方式存儲控制邏輯，并用半導體電路實(shí)現。PLC技術(shù)的應用實(shí)現了供電系統的自動(dòng)切換，用軟繼電器取代了實(shí)物器件，使供電系統更加安全可靠。并且，它能使用復雜的.工作環(huán)境，具有良好的發(fā)揮性能，穩定性強。
2.智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應用前景
2.1優(yōu)勢分析智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中相比于傳統的控制系統有巨大優(yōu)勢。傳統的自動(dòng)控制系統需要建立控制模型，運用數學(xué)方法分析，建立動(dòng)態(tài)方程，但由于系統的復雜性，在實(shí)際應用中往往會(huì )出現無(wú)法預料的問(wèn)題，很難達到預期的效果。智能化系統可以從根本避免不可控因素，提高工作的效率。智能化技術(shù)可以實(shí)時(shí)監控系統，通過(guò)監測響應時(shí)間、下降時(shí)間等對系統進(jìn)行實(shí)時(shí)調節，使系統性能大大提高。因此，智能化系統比傳統的控制器更能適應實(shí)際工作環(huán)境。另外，智能化技術(shù)擁有很強的一致性。在輸入不同的數據時(shí)具有同樣可靠的估計能力，有廣泛的適用性。
2.2性能方向
2.2.1速度、精度、效率的提高速度、精度及效率是電氣工程及其自動(dòng)化的關(guān)鍵指標。在電力系統中采用智能高速處理器芯片，同時(shí)采用交流數字伺服系統，能夠改善電力系統的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性，提高系統的速度、精度和效率。
2.2.2柔性化柔性化主要包括群控系統和數控系統這兩個(gè)方面。對于群控系系統，必須按照生產(chǎn)流程的具體要求設計系統，使系統能夠發(fā)揮最大的作用，完成信息流和物料流的動(dòng)態(tài)調控。對于數控系統，其強大的可裁剪性和覆蓋面可以滿(mǎn)足客戶(hù)的具體要求。
2.3功能方向在功能方向上，主要包括設計用戶(hù)圖形界面、可視化計算、多媒體技術(shù)方面的發(fā)展。目前的操作系統一般都采用圖形界面，具有良好的人機交互性。在智能化系統中采用圖形化界面，通過(guò)窗口和菜單實(shí)現編程、圖像顯示、圖像模擬、仿真等功能，能夠降低操作者的門(mén)檻，方便非專(zhuān)業(yè)人士操作。通過(guò)可視化技術(shù)，信息的表達不再是呆板的文字和數據。將數據轉化成圖表，能方便操作者分析數據，也可以高效地處理和解釋數據。同時(shí)，采用無(wú)圖紙設計、虛擬樣機技術(shù)等技術(shù)，將可視化和虛擬環(huán)境相結合，能夠更加有效地提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。多媒體技術(shù)一般是將聲音、文字、圖像、視頻等融合在一起傳輸，如果將多媒體技術(shù)應用于智能化系統，可以更加綜合化、智能化地處理信息，能帶來(lái)很大的經(jīng)濟效益。
2.4體系結構通過(guò)集成化、模塊化、網(wǎng)絡(luò )化實(shí)現智能化技術(shù)在體系結構方面的發(fā)展和完善�？梢允褂酶呒啥鹊奶幚砥�、大規模集成電路FPGA、CPLD等提高軟硬件運行速度。器件的高度集成化能夠提高電路密度，減小器件體積，更加方便安裝和使用。將智能化技術(shù)模塊化，各模塊之間通過(guò)接口通信，這樣有助于技術(shù)的標準化和集成，也可以運用模塊的增減將智能化產(chǎn)品分級別銷(xiāo)售。將智能化系統聯(lián)網(wǎng)使得人們能夠對系統進(jìn)行遠程監控，隨時(shí)掌握系統狀況，使電氣工程的控制不受地域限制。也可以實(shí)現在一臺設備上控制其他設備，進(jìn)行編程等操作。對于較小的電力系統，遠程控制能夠節約電纜的增加數，材料以及安裝費用，并且可靠性高、靈活性強；但是在通訊量大的系統中遠程控制會(huì )比較困難。
3.結語(yǔ)
人工智能為智能化技術(shù)奠定了理論基礎，具有自動(dòng)化的特征，因此，智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化領(lǐng)域能夠發(fā)揮巨大的作用，甚至會(huì )帶來(lái)控制系統的革命。智能化技術(shù)有著(zhù)廣闊的發(fā)展前景，需要結合實(shí)際，穩扎穩打，不斷總結經(jīng)驗，將智能化產(chǎn)品集成化、模塊化、網(wǎng)絡(luò )化，推動(dòng)電氣工程的長(cháng)遠發(fā)展。
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