研究電氣自動化控制系統(tǒng)
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摘 要：近些年來，經(jīng)濟和社會不斷進步，人們越來越希望關(guān)注生產(chǎn)力的提高，電氣自動化控制就變得至關(guān)重要。
本文首先介紹了電氣自動化控制系統(tǒng)的概念，然后從目前研究熱點技術(shù)——智能技術(shù)出發(fā)，闡述了其在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用以及應(yīng)用該技術(shù)的好處。
最后，分析了電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞：生產(chǎn)力;電氣自動化控制系統(tǒng);智能技術(shù)
近年來，隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣自動化技術(shù)也得到了巨大的提升。
同時，伴隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電氣自動化控制系統(tǒng)在社會經(jīng)濟發(fā)展中的作用越來越明顯，新興電氣自動化技術(shù)逐步應(yīng)用于電氣自動化控制系統(tǒng)中，成為了其發(fā)展的動力和支撐。
以往，對于電氣自動化控制中的任務(wù)基本都是由人工來完成，然而一些較為復雜的任務(wù)并不是純手工能夠完成的，因此，本文著重研究一種智能技術(shù)來解決電氣自動化控制系統(tǒng)中人工無法解決或者非常難解決的任務(wù)。
一、電氣自動化控制系統(tǒng)概念
電氣自動化控制系統(tǒng)主要目的是保證電氣自動化設(shè)備正常穩(wěn)定地運行，其主要功能有：
1、設(shè)備自動控制
當系統(tǒng)中某個設(shè)備出現(xiàn)故障，開關(guān)可以自動斷開線路。
2、自動保護措施
當系統(tǒng)中的設(shè)備在正在運行時出現(xiàn)故障時，有可能導致電流電壓瞬間大過允許的電流電壓值，為避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，需要對故障信號進行識別，并在識別到故障時采取相應(yīng)的保護措施。
3、監(jiān)控系統(tǒng)變化
對于系統(tǒng)中變量電的監(jiān)控，應(yīng)采用傳感器實時感知并回饋結(jié)果。
4、實時測量
除了以上數(shù)據(jù)，還需要其他的一些信號、參數(shù)值才有助于對系統(tǒng)的監(jiān)測及科學方案的提出，而對于這些需求值應(yīng)該采用專業(yè)設(shè)備進行實時測量。
二、智能技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
1 智能技術(shù)
智能技術(shù)是一門新興科學，屬于計算機科學的分支，試圖產(chǎn)生一種與人類智能響應(yīng)類似的智能機器，其研究對象包括自然語言處理、機器人等。
2、電氣自動化
電氣自動化是一門特有學科，主要研究自動控制、電子與計算機應(yīng)用、信息處理等[1]。
3、智能技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
這兩者的交匯點在于實現(xiàn)機械自動化，使機械設(shè)備能夠自動得實現(xiàn)電氣自動化控制過程，而省去了人工繁雜的工作。
隨著科技與社會的前進，智能技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，其中主要涉及的領(lǐng)域有：電氣系統(tǒng)故障檢測、電氣系統(tǒng)控制、電氣產(chǎn)品優(yōu)化等。
因此，將其應(yīng)用于電氣自動化控制系統(tǒng)中也成為了必然趨勢。
4、智能技術(shù)在直流傳動中的應(yīng)用
(1)模糊邏輯控制的應(yīng)用
目前，最常用的2種模糊邏輯控制器是Mamdani控制器和Sugeno控制器[2]，其中前者主要在調(diào)速控制系統(tǒng)中應(yīng)用，它主要由4部分組成：
a在模糊化的環(huán)境下實現(xiàn)了輸入變量模糊化和量化。
b通過應(yīng)用專家知識庫對目標進行建模、控制，在此過程中應(yīng)用到了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推理、自適應(yīng)模糊控制。
c采用推理機對人的行為決策進行學習。
d采用反模糊化技術(shù)來進行量化和反模糊化的實現(xiàn)。
具體的反模糊化技術(shù)有中間平均技術(shù)等。
Sugeno控制器與Mamdani的共同點在其模糊規(guī)則庫，當Sugeno模型為0階模型時，Sugeno就是Mamdani控制器。
(2)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性函數(shù)估計其具有一致性，這樣在電氣傳動中也可以使用它。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用并行結(jié)構(gòu)，支持多傳感器同時輸入，有效地增強了決策的可靠度，同時其還具有優(yōu)點：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對噪音不敏感，其不需要被控系統(tǒng)的數(shù)學模型，在一致性方面變現(xiàn)得良好。
目前，電氣傳動正在向減少傳感器數(shù)量方向發(fā)展，但是在某些情況下，有的傳感器的敏感度較低，這會導致信號的精確度降低，這時采用多傳感器就會有效地避免這種情況的發(fā)生。
多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用了學習技術(shù)：誤差反向傳播技術(shù)。
在某些情況下，多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)只能實現(xiàn)需要的映射，而對于最優(yōu)隱藏層、激勵函數(shù)的選擇，沒有相應(yīng)的解決方案，這往往是在網(wǎng)絡(luò)隱藏層及節(jié)點多時發(fā)生的，對于這樣的問題可以考慮用嘗試法。
通過反向傳播訓練算法——最快下降法，可以對非線性函數(shù)近似值進行獲取，學習速率作為參數(shù)出現(xiàn)在其中，并地網(wǎng)絡(luò)特性有影響。
該算法的主要用來向網(wǎng)絡(luò)反饋輸出節(jié)點，在搜索最優(yōu)、調(diào)整權(quán)重等中都能用到。
2、智能技術(shù)在交流傳動中的應(yīng)用
(1)模糊邏輯控制應(yīng)用
模糊邏輯控制運用于交流傳動時，模糊控制器主要用于替換傳統(tǒng)速度調(diào)節(jié)器，也可以拓展其用途，例如對電機力矩、磁通的感應(yīng)等。
這些用途在試驗中已經(jīng)得到了證實，同時當電氣自動化控制系統(tǒng)中同時用到了CRPWM塑變器、模糊控制器、PI控制器[3]時，還可以補償擾動，這些擾動通常是由負載轉(zhuǎn)矩、慣性產(chǎn)生的。
(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在交流傳動的系統(tǒng)中，主要有兩個組成部分，其一是對定子電流的自適應(yīng)控制，其二是對轉(zhuǎn)自速度的自適應(yīng)控制。
前者可以采用對電氣動態(tài)參數(shù)進行辨別的方法實現(xiàn)，而后者可以采用對機電系統(tǒng)參數(shù)進行辨別來實現(xiàn)。
該系統(tǒng)同時應(yīng)用了反向傳播學算法，采用多層前饋型結(jié)構(gòu)，通過學習三位圖形映射，以初始速度、負載轉(zhuǎn)矩為依據(jù)，結(jié)合實驗結(jié)構(gòu)，就可以明確最大可觀測速度增量。
該方法具有很多優(yōu)勢：可控制負載轉(zhuǎn)矩的速度、定位時間短、性能佳等。
以上講述了智能技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，其主要包括了感知、思維和行為能力，能夠用于自然語言理解、智能化地解決問題，這對于機械人類意識能力的提高非常有促進作用，同時，也有助于電氣自動化控制真正達到全自動化。
三、電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展
隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣自動化控制系統(tǒng)也在逐步完善，如今電氣自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)與IT技術(shù)緊密得結(jié)合，成為電氣自動化控制系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，其中表現(xiàn)最為突出的即是智能化技術(shù)與電氣自動化控制系統(tǒng)的結(jié)合，使電氣自動化控制系統(tǒng)在智能化理論的驅(qū)動下，將機械人類意識完美地應(yīng)用于電氣自動化控制中，使電氣自動化系統(tǒng)真正地實現(xiàn)智能化運作。
在未來的發(fā)展中，智能化技術(shù)仍然會是電氣自動化控制系統(tǒng)研究的重要方向，且其作用會越來越重要。
四、結(jié)束語
智能化技術(shù)能夠使原本人工無法操作完成的工作或者操作起來非常復雜的工作解決起來智能快捷，在電氣自動化控制系統(tǒng)中仍是如此，智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效地減輕工作的繁雜度，使電氣自動化控制趨向自動智能，同時還能提升電氣自動化系統(tǒng)的效率和準確度。
參考文獻
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