基于智能控制的船舶电气系统设计与应用

1 智能控制概述

智能控制是人工智能和控制理论的控制方法，可以通过学习算法对各项参数进行自动化调整，为控制的效果带来提升。智能控制具备较高的适应性，所以被多个领域广泛运用，其中包含船舶电气系统。随着我国社会经济的迅速发展，现阶段工业环境越来越繁琐，实际控制的过程中很有可能会受到环境因素的影响，所以想要确保控制效果能够满足预期要求有一定的难度。对此，要跟随时代发展的脚步积极运用智能控制方式，这样能够按照实际情况对参数进行自动控制，以此适应各项要求。

通过合理使用学习算法，智能控制系统可以对控制策略进行自动调整，为系统的系统带来保障。在实际学习的过程中，智能控制方式的合理运用能够从多年经验当中吸取经验，为控制策略的可靠性带来保障。除此之外，智能控制还可以对未知系统进行适应性学习，一旦遇到问题，可以第一时间采取控制策略进行解决。

2 智能控制在船舶电气系统设计中的应用

2.1 电气实验设备智能管理功能设计

在船舶电气系统设计的过程中，要重视实验项目的落实，通过对实验管理工作进行深入分析，可以提升船舶电气设备的运行管理效果。想要进一步明确实验设备管理功能，同时提升船舶电气设备实验利用率，满足船舶设备管理的基本需求，要在现代电气实验设备管理过程中，对船舶电气功能进行深入分析。另外，在进行系统建设的过程中，要对安全管理系统进行明确，促进智能化管理目标的落实。

通过对船舶电气实验设备智能管理工作进行分析，可以通过实验设备管理方案的明确对设备进行操作，这样人们可以第一时间掌握电气设备的实际情况。比如，在船舶电气实验设备智能管理的过程中，通过把虚拟限制软件以及传播电气设备硬件模型相结合，可以为交互通信方案的明确带来辅助作用。不仅如此，还要对项目设计重点进行明确，通过和虚拟现实软件以及传播电气设备事物模型的构建，可以为故障诊断的安全性带来提升。在实验设备智能管理的情况下，要把硬件设备管理情况相结合，营造出良好的管理环境。

2.2 安全性的设计

在船舶电气系统设计的过程中，要对架构设计给予充分的重视，遵循安全性原则，这样可以避免受到环境因素的影响，为数据信息的安全性带来提升。从数据安全的角度考虑，要积极引入端到端加密技术，这样可以避免数据信息遭到泄露。同时要落实严格的访问控制和身份验证机制，确保只有经过授权的用户才可以对系统进行访问，为数据信息的安全性带来提升。针对物理安全，要综合考虑船舶的实际环境，采取针对性的保护措施对硬件设备进行保护，避免受到物理因素的影响。除此之外，在设计的过程中，要重视材料的选择，同时对传感器进行合理布置，减少安全问题的出现。

2.3 系统仿真设计

在船舶电气系统设计的过程中，要强化系统仿真优化力度，这样可以对智能控制策略进行优化，确保策略的合理性。主要包含以下几点内容：第一，构建仿真模型。工作人员要对船舶电气系统方面运行的实际情况以及信息进行统计，同时按照环境要求构建仿真模型，不仅如此，要对电气设备模型进行合理选择。第二，为了确保仿真模型运营的稳定性，要跟随时代发展的脚步积极引入智能化平台技术，这样可以对系统运行情况进行模拟。在大部分情况下，可以按照系统故障与工作环境等对控制系统性能进行测试。第三，可以进行仿真实验。仿真实验可以对一系列的仿真数据信息进行收集，进而结合仿真结果对系统各项指标进行深入分析，判断各项性能是否可以满足系统要求。

2.4 软硬件系统设计

船舶电气系统当中主要包含控制模块、信号采集模块以及通信模块等。在大部分情况下，电源装置直接影响着船舶电气系统运行的效果。控制模块能够落实对电气自动化系统各项数据的统一计算，同时按照计算结果和开入量模块进行交互，这样可以为电气系统运行情况判断带来辅助作用。另外，信号采集模块主要用于对电气自动化系统的各项数据的采集转换，把系统中的高电压以及高电流转换为可供装置采集的弱电信号，同时把数字滤波器将弱点信号滤波为数字信号，这样可以为计算的准确性带来提升。

想要对船舶电气系统进行功能管理以及调控，操作层起着决定性的作用，直接影响着功能处理空间的利用率。大部分应用层主要负责落实船舶电气自动化系统的各大功能。驱动层包含系统存储以及系统时钟等模块，通过相应的程序对液晶屏等硬件设备进行自动控制。除此之外，应用层要负责船舶电气自动化系统内置算法的逻辑判断，开关量模块的定位检测等功能，为船舶电气自动化系统的运用效果带来提升。

2.5 智能维护与故障诊断

在船舶电气系统运用的过程中，要对维护以及故障诊断工作给予充分的重视。第一，对运行的一系列数据进行采集。使用传感器和数据采集系统对船舶电气系统的运行数据进行采集，同时把一系列的数据信息进行合理储存以及管理。第二，数据预处理。针对采集到的数据信息进行针对性的预处理，这样可以确保数据的安全性和准确性。第三，特征提取。跟随时代发展的脚步积极引入数据分析技术从采集到的数据当中提取电气系统运行方面的数据信息。第四，故障诊断模型的构建。使用神经网络技术等构建电气系统故障诊断模型，严格按照特征数据对电气系统其中存在的隐患进行判断，为后续故障类型明确带来辅助作用。第五，维护决策。按照故障诊断结果和维护策略对维护方案进行明确，同时对时间以及人员等进行明确，确保维护工作的有效性。第六，智能预测。基于历史数据和电气系统运行情况使用机器学习技术构建预测模型，预测电气系统的后续发展趋势。针对可能出现的故障，要制定出针对性的预防措施。通过对电气系统运行数据的分析，可以对故障起到预防效果，为电气系统的稳定运行带来保障。

结论

综上所述，随着时代的不断进步，现阶段船舶电气系统要按照智能控制要求进行优化，但是船舶电气系统类型比较多，其中包含各类信息技术。设计人员在实际设计的过程中，要对智能控制船舶电气系统设计流程要求有全方位的掌握，同时对智能控制技术进行深入分析，运用对应技术进行数学建模，确保可以满足船舶运行需求。落实系统建模，重视系统仿真优化，这样系统可以对各个环节进行设计，在确保电气系统稳定运行的基础上促进智能控制目标的落实，最后还可以为船舶电气设备运行的安全性带来提升。

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