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电气工程智能控制系统应用研究

作者

黄元斌

湖北师范大学电气工程与自动化学院 湖北省黄石市 435002

摘要:现阶段,电力工程的自动化水平得到了显著提升,目前正朝着智能化方向迈进。经过技术人员的不懈努力,智能控制系统已逐步应用于电气工程。智能控制技术的科学应用,能够大幅提升自动化控制的效率,并有效减少人为因素引发的安全事故。本文详细探讨了智能控制系统在电气工程中的应用优势及其实际应用,以期为相关从业者提供有益的参考和借鉴。

关键词:电气工程;智能控制系统;实际应用

一、引言

随着科技的飞速发展,电气工程自动化控水平制取得了显著提升,但在电气工程技术的不断发展中,也逐渐显现出一些局限性,难以满足各行业日益增长的多样化需求。电气工程控制领域亟需新的创新与突破。智能控制系统是一种能够模拟人类智能行为的控制系统,并具有自学习、自适应和自优化的能力,将其应用于电气工程中,能够大幅提升电气工程运行的安全性和稳定性,并可以实时监控电气设备的运行状况,精确诊断故障并自动进行相应调整,从而确保电气工程的持续稳定运行。因此,智能控制系统的应用成为电气工程领域的重要发展方向。

二、智能控制系统在电气工程中应用的优势分析

(一)设计思路简化

如今,实现电气工程智能控制的途径丰富多样,且控制系统的控制类型与控制策略紧密相关。电气工程中的智能控制系统展现出设计思路简单的优势。与之相比,传统的控制器设计需深入剖析控制对象模型,建模步骤繁琐,涉及众多变量,显著增加了设计的复杂性。而智能技术凭借函数近似器的运用,可以轻松达成对象控制的目标,操作更加简便高效。

(二)控制性能进一步强化,系统适应性加强

运用智能控制技术,只需对参数进行适当调节,即可轻松实现对设备的控制。与传统的PID控制器相比,模糊逻辑控制器的引入能够缩减控制响应时间,同时减轻过冲现象[1]。另外,智能控制设备相较于传统控制器,在整合新数据与信息方面具有更优的性能,从而极大地增强了控制系统的适应性。对于控制系统,即使工作人员不具备相关专业知识,也可通过运用相关语言及响应信息来设计控制策略。

(三)数据处理一致性较高

在复杂多变的电气环境中,传统控制系统在数据评估与处理方面往往捉襟见肘。而智能控制系统则凭借其出色的运行效能和数据处理技术,能够对所有输入数据进行精确无误的评估,即便是那些使用频率较低的数据也可得到恰当的处理。这种高度统一的数据处理方式不仅增强了数据处理的准确性,还使得控制系统能够更广泛、更深入地应对各类被控对象,实现更精细化的控制。

(四)操作简便性

在电气工程中,智能控制系统主要通过调节响应时间、下降时间以及鲁棒性变化等参数来提升自动化控制质量。这一过程中,无需人为操作,只需通过技术改变即可完成调节。同时,智能控制系统还能在特定距离内实现自动化控制,极大地提升了电气系统的操作水平。更重要的是,电气工程智能化操作系统能够针对多样化的被控对象进行即时优化调整,且操作方式极为简便。

(五)简化控制模型构建流程

传统的电气工程自动化控制系统通常需要先构建一个符合特定需求的控制模型,但这一过程往往导致控制程序变得僵化,很难实现对数据信息的即时预测与灵活评估,从而影响预测结果的精准度。此外,自动化控制过程中可能面对多种不确定因素,进一步降低了建模工作的效率与准确性[2]。但智能化控制系统在电气工程中的应用能够省却模型构建程序,直接实施自动化控制,从而有效规避潜在干扰因素,提升控制效率。

三、电气工程中智能控制系统的实际应用

(一)在电气工程故障诊断方面的应用

电气工程持续稳定的运行至关重要,任何停运都可能带来诸多困扰。在长期运行过程中,电气工程设备难免会出现故障。以往,在电气工程出现故障时,技术人员需要亲自前往现场,利用专业设备检测并定位故障,然后进行修复,这一过程既耗时又费力,效率低下。而现在,智能控制系统能够实时监控电气工程的运行状态,将设备运行参数与预设的标准参数进行对比分析,一旦发现异常,可以很快自动进行调整,使设备恢复正常状态。对于无法自动调整的故障,智能控制系统会立即发出警报,并在显示屏上清晰显示故障类型和发展趋势,使技术人员可以迅速做出响应[3]。

在电气工程中,变压器的作用不容忽视,其性能和使用年限对电气工程的稳定运行至关重要。尽管经过精心维护,但变压器仍有可能发生故障。此时,智能控制系统便能发挥重要作用,降低故障对电气工程运行的影响。智能技术能够精准检测变压器是否存在漏油等异常情况,并通过对气体进行分解分析,快速确定故障的大致位置,为技术人员提供精准的排查范围,从而迅速修复故障。智能控制系统的应用,极大地缩短了故障诊断与排除的时间,显著提高了工作效率,有效提升了电气工程的经济效益。

(二)在电气工程设计方面的应用

计算机技术的飞跃性发展深刻影响了电气系统与电气产品的升级换代,引领其从手工试验的传统模式跨入计算机辅助设计的新时代,有效缩减了产品开发周期。目前,智能技术的持续成熟与广泛应用,为传统电气产品设计注入了新的活力,依托计算机辅助设计与智能技术的科学结合,不仅显著提高了设计效率,还保证了设计质量的高水准。智能控制系统采用的优化设计算法,如专家系统与遗传算法,尤其是遗传算法,在控制系统与电气产品的优化设计中展现出卓越的优势。

因电气产品的优化控制技术融合了控制工程的实践经验与深厚的理论知识,其对系统优化提出了极高的要求。以往,电气产品的设计对于设计师的实践经验依赖性很强,但这种方式往往缺乏足够的理论支撑,设计效率有待提升,且难以获取最优设计方案。然而,随着计算机辅助技术的飞速发展,智能控制系统的融入为电气工程控制系统的生产带来了革命性的变化,显著缩短了从产品构思到设计再到成型的整个流程时间,全面提升了工作效率,优化了设计流程,显著增强了控制系统的综合性能。

(三)在电气控制方面的应用

智能化技术在电气工程控制领域的应用,能显著提升电气工程运行的自动化控制程度,使电气系统能够在无人值守的情况下稳定运行,从而确保电气工程的运行实效。电气工程控制涉及众多复杂环节,智能控制系统的应用使人们能够在计算机虚拟环境中模拟电气工程的运行环境,通过模拟预测可能遇到的问题,并据此提前采取优化措施,有效防范潜在问题的发生[4]。传统的电气自动化控制方式依赖于简单的控制算法来管理电气设备的运行,控制鲁棒性不足,较难应对复杂的控制需求,且对问题的响应速度较慢。与之相比,智能控制系统的引入能够模拟人类思维进行决策,尤其适用于复杂系统的控制,这极大地拓宽了电气工程自动化控制的应用领域,显著提高了电气工程的运行效率。

四、结语

在全球经济蓬勃发展,城市化进程不断加快的当下,各行各业对科学技术的需求与日俱增,智能化发展的重要性也日益凸显。信息化技术的普及应用,促使各行业传统运作模式和技术设备实现了更新换代,为社会的快速发展注入了强劲动力。针对传统电气工程技术存在的种种缺陷,可以将智能化技术直接应用于其中,提升电气设备的智能化运行水平,从而有效减轻工作人员的劳动强度,使他们远离高风险的工作环境,实现电气设备的远程监控,确保可以及时发现并妥善处理各种问题。

参考文献

[1]刘旭垚.电气工程背景下电力系统自动化的发展[J].自动化应用,2024,65(S1):225-227.

[2]周恒熠.电气工程及其自动化的智能化技术应用分析[J].电子世界,2021,(04):90-91.