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智能化控制论文8篇

时间:2022-05-16 02:33:51

智能化控制论文

智能化控制论文篇1

与传统的自动化技术相比,智能控制无模型运转,提高了电气系统的管控效率。同时,智能技术的精度更高,减少了设计中的不可预测问题。因而设计对象模型阶段中便会存在不能估量或是预测的问题。人工智能技术实现了系统的实时调节,利用鲁棒性变化和响应时间提高其工作能力,实现自动化过程。智能技术已经成为现代企业管控的必然趋势,与传统的管控装置相比具有先进性,满足电气自动化工程建设的需求。针对不常见的数据,传统的自动化控制技术无法完成评估工作,但智能技术的出现解决了这一问题,实现了对系统录入信息的有效很快速处理。针对不同的对象,智能技术可显示不同的管控效果,使管控的效果具有针对性。但在目前的智能技术发展程度下,多种控制对象问题无法解决。因此,应从技术方面对智能技术进一步剖析和研究,促进该技术的完善,才能对我国工业以及相关行业的发展起到积极作用。

二、人工智能技术应用

基于电气自动化的复杂性,其操作过程应精细且注重细节。一旦操作失误,将导致系统故障甚至造成安全事故。因此,人工智能技术应用的核心技术在于程序化问题,将复杂化的程序通过智能手段转化为简便化。通过系统日常资料的分析,对设备故障采取积极的应对措施。在具体应用过程中,人工智能技术主要表现为以下几个方面。

(一)智能化设计分析

人工智能技术关系到电力工程以及电路的设计。在传统的设计模式下,工作人员的工作量大,需要大量的试验验证,并且对不合理部分进行改进。因此常出现考虑不周全的问题,处理问题的效率较低,对于难度较大的问题,传统的处理方案无法解决。这使得智能化设计成为必然。现阶段,电力企业逐步实现了智能化设计,全面考察了问题的难度,提高了处理问题的能力和效率。但同时,智能设计对于操作人员提出了更高的要求,要求其掌握专业知识和智能系统操作技巧,并且操作人员还应具有与时俱进的精神,对智能系统进行适当的改良设计。利用人工智能设计,可有效提高数据分析的准确性,将复杂问题简单化。

(二)PLC技术应用

随着电力企业规模的扩大,电力生产对于技术具有更高的要求,基于此的PLC技术成为企业生产和建设的重要目标。PLC技术是一种常见的人工智能技术,目前主要应用于工业、电力企业,具有良好的效果。其是在继电控制装置基础上发展起来的智能技术,该系统的主要作用在于优化了系统工艺流程,从而根据企业需求对运营现状进行调整,确保其运营的协调性。PLC技术以自动控制系统为主,手动控制技术为辅。对于提高电力系统生产实践具有重要作用。在电力生产中,PLC人工智能化技术的使用还实现了自动化目标切换,继电器逐渐代替了实物元件,不但提高而来管控效率,还确保了系统的运行安全。

(三)智能诊断和CAD技术应用

智能诊断系统的出现是电气运行复杂化的结果。该诊断系统要求操作人员具有较多的实践经验,改善了传统模式的手工设计方案,充分体现了信息时代的优势。科技的发展也使得CAD技术逐渐实现了智能化,缩短了产品设计实践。智能化技术优化了CAD技术,对产品设计质量的提高具有积极作用。目前,在电力系统中,遗传算法是人工智能技术的重要表现之一,通过科学的计算方法,提高了数据统计和计算的精确度。基于遗传算法的重要作用,应得到企业的重视。在电力系统运行过程中,如何区分故障和征兆是一个难题,智能化技术通过专家系统和神经网络系统可快速有效的分析出系统故障和安全隐患,并提供一定的解决办法,确保了电力系统的运行问题。

(四)神经网络技术应用

神经网络系统是智能技术的重要体现之一,其作用在于分析和处理系统故障。可对系统故障进行准确定位,并且减少了定位时间。同时,还可完成对非初始速度及负载转矩的有效管控。神经系统设计具有多样性,具有反向学习功能。利用神经网络系统的两个子系统,可实现对机电参数转子速度和电子流的评判和管控。目前,智能神经网络系统主要应用于分析模式和信号处理上。由于其包含非线性函数估算装置,因此对于电气自动化控制具有积极作用。其主要优势在于无需对控制对象建立数学模型,因此工作效率高,噪音小。

三、总结

智能化控制论文篇2

电气工程是以计算机为操作平台,现代控制技术的应用可以为住户提供技术信息,在实现信息共享的同时,为住户提供极大的便利。在电气工程中,电气控制控制技术以电气工程的实时监控为基础,及时分析系统反馈的运行数据,并评价系统的运行状况,以便于能够及时、有效的发现运行故障,提高了电气工程的安全性;同时在节能环保的基础上极大的保证了居民生命财产的安全。

2电气控制技术的发展阶段

2.1手动化到自动化

电气控制技术的初始阶段是手工控制阶段,随着科学技术的发展,手工操作逐渐迈向了半自动化操作阶段,并随着应用经验的积累和科学技术的进步,逐渐实现了自动化。其主要的表现形式为控制方法和控制设备的自动化,这一阶段的电气控制技术是一次革命化的变化,极大解放了人力资源,优化了人力资源配置,为电气控制技术的发展奠定了基础。

2.2简单化到智能化

电气控制技术实现简单的自动化后,还需要借助人力的操作,因此其故障率一直比较的高,同时这些失误通过控制人力操作是难以避免的。因此,相关的专家把研究的重点放在了更高级的电气控制技术上,尤其是智能化技术更是科学家研究的重点,自动化的电气控制技术不可避免的会出现故障问题,人为故障比率较高,但是智能化控制技术则提高了机器的改错能力,极大提高了系统运行的可靠性,因此,电气控制技术实现了智能化的控制是一次深层次的革命,实现了控制技术的质的飞跃。

2.3逻辑化到网络化

电气控制技术在漫长的发展历史中已经实现了智能化的发展模式,但是随着人们需求的提高,智能化的控制技术已经不能满足时展的需求,因此进行控制技术的革新势在必行,尤其是简化控制技术是革新的重点。当前电器控制技术面临着从逻辑化到网络化的发展趋势,海量的统计数据整理发展到了信息化的处理模式,电气控制技术的控制原理也从单一的触头硬接线逻辑控制系统发展到了微处理器或者微计算机为中心的网络化自动控制系统,同时其控制设备的体积减小,设备操作更加简洁。

3智能化技术在电气工程中的应用

智能化技术在电气工程中应用取得了很好的效果,在自动化控制、设备故障监测、工程优化等方面发挥着重要作用,提高了自动化程度、加快了电气工程的设备事故监测维修速度,极大地优化了电气工程。

3.1智能化技术理论基础

人工智能技术的概念在20世纪50年代提出,随后被其他领域行业普遍接受采纳,并且智能化技术的应用广泛推展。电气工程是人类从事各种生产活动的基本技术要素,作为计算机技术中高端分支的智能化技术正逐渐被应用其中。人工智能技术通过模拟人的智能的方法和技术,开发研究升级的科学技术,人工智能的工作目的是设计出和人类智能相似的机器,以解决工作出现的复杂情况变化,提高工作的效率和精度,通过调查研究显示,在电气工程的自动化控制中使用智能化操作技术能合理整合电气工程中的资源配置,降低成本。

3.2智能技术在电气自动化控制中的应用

智能化技术在电气设备中的应用,涉及的工作领域较多,分工较为明确,是一项很复杂的工作,需要有极强的技术和人才支撑,同时还需要控制人员有较高的责任感和操作能力。另外,要加强电气控制中人工智能的有效使用,电气控制是整个工程中的重要一环,在电气工程中,要加强自动化控制的保护,把GPS定位系统安装在电气控制线路中,通过定位系统控制电气控制的线路工作,以便于能及时的传输、反馈电气工程中的运行数据,并做出智能化分析,及时采用有效的智能化控制措施。

3.3智能技术在电气工程故障检测分析中的应用

在电气工程中,可以使用智能化的控制手段进行系统故障的监测,通过问题的及时反馈,进行智能化的数据分析,以便于进行故障的维修,并能够进一步的实施监控措施,在故障检测中常用的方法有神经网络、模糊网络、专家系统等。对于电气的变压器、发动机、发电机进行有效的监控,利用智能化监测系统能清晰的判断故障的所在,通常在系统中采用模糊理论、神经网络、专家系统来分析,从而提高了工作效率和精度。尤其是在变压器的故障监控中,传统的诊断方法技术是通过检测变压箱中的气体来判断故障,其方法较为复杂、检测时间长,检测精确度差,很难有效的解决故障。

3.4智能技术在电气工程电气设备优化中的应用

主要包含两个方面:①智能化技术的遗传算法,这种算法是通过模仿生物遗传,利用生物的进化规律进行智能搜索和运算,利用生物遗传规律的完美型来优化系统内部缺陷。②智能化专家系统,通过设置完善的数据分析软件,把存在的问题和缺陷进行自我优化。在实际的工程中,一般要结合两种优化措施,以便达到最佳的优化效果。此外,在智能化系统中,也采用模糊逻辑、神经网络的方法进行设备的优化升级,其主要的作用原理是:利用物理学的方法和神经网络的方法进行设备和计算机算法的升级优化,从而解决了神经网络运算的速度问题,极大地提升了计算机的运行处理速度和智能化反应速度。

4数控技术在电气工程中的应用

4.1数控技术的电气工程中的应用前景

数控技术是一种数字化的控制方式,借助于精密的信息处理系统实现了系统数据的监控,同时通过传输系统把相关指令传输到控制中心,控制中心配备的高效、即时的控制系统,可以快速处理传输数据,并做出相关的指令。数控技术在各个领域中发挥着重要作用,数控在20世纪末技术已经逐渐得到了完善,各种系统内的漏洞也逐渐完善化,从而解决了一系列的工程问题,因此为了更好的实现控制技术的安全,保证了电气工程人员的人身安全,实现电气设备的自动化、无人化、程序化、数据化的操作模式应当前数控技术发展的重点。

4.2数控技术在电气工程中应用的合理性与科学性

电气工程系统较为复杂,同时也是一个连续性的工程,因此,数控技术的应用应当结合电气工程的实际,确保电气工程中数控技术运用的合理性与科学性。数控技术的基础环节是数控体系,通常而言,数控体系的完成需要借助于服务主机和控制器,并通过两者之间的连接方式来确定系统的安全性和可靠性。当前KVM主机在电气工程中应用广泛,常采用CATS链接和KVM链接两种模式与数控系统机房进行连接,而本地的控制中心则通过KVM主机收集的信息数据来了解整个电气系统的运行状况,并根据运行数据对系统稳定性做出相应的评估。服务器的功能则是将系统的运行状况转化为数字化的电信号,同时担负着数据的存储和调取功能,这就提高了系统信息存储的科学化和全面,方便了控制工作的进行。此外控制中心也可以根据系统的运行做出相应的指令调整,而指令调整的信息也以同样的方式存储早服务器主机中,方面以后的信息调取工作。远程控制中心则是利用各种网络设备和电气系统与本地控制中心实现有效链接,在同一时内监控多个电气系统,常常应用于较为高层的片区系统。

4.3数控技术对电气工程设备运行环境的监控

数控技术在电气工程的一个重要作用就是运行环境的监控,包括对电气系统运行环境、管理环境的监控。对于电气系统环境的监控包括运行环境湿度和温度、电压、电量等,根据设置的参数来确定外部环境和内部控制系统的匹配度,如果电气控制监控系统的数据出现了异常,例如温度不稳、电压过大或者过小等情况都会造成内部环境的异常,而这些数据都会被及时反馈到控制中心,控制中心接收到相关数据信号后就会与预先设定的警戒值进行比较,从而根据比对的数据做出相应的判断,同时发出有效的指令信号。

5结语

智能化控制论文篇3

从20世纪50年代开始,一直到现在的几十年探索中,人工智能化已经可以像人一样进行感应与行动,凭借着高效率、高精度以及高协调性等特点超越来传统的控制技术。随着计算机技术的不断发展,对人的思维能力进行模拟的构想现在已经得到了实现,后来在程序语言编制上,智能化模拟的可实施性也得到而来增加。随着电气工程自动化控制技术的不断发展,智能化技术的市场得到不断拓宽,这种技术的应用不仅可以使电气工程的工作速度得到提高,同时还在电气工程中节约了大量的人力与物力[1]。智能化技术在整个电气自动化控制行业中主要是利用不断实践来进行的,其中包含的内容十分广泛并复杂。智能化技术属于计算机高端技术的一种,因此要想很好的掌握其应用,那么必须要具备专业性计算机理论知识。智能化技术不仅有效有提升了电气自动化控制的工作效率,同时也也很大程度上降低了工作人员的压力,优化了资源配置,促进了电气工程自动化系统的稳定运作。

2智能化技术的主要特点分析

对于很多人来说,智能化技术是一个陌生的词汇,然而它却与我们的生活息息相关,下面我们就对它的主要特点进行阐述,帮助大家深入理解智能化技术。作为电力系统中的关键环节,电气工程自动化控制对电力系统的正常运行存在着决定性的作用,为了保证电气工程的顺利发展,从而有效提升恒业的整体水平,对智能化技术进行应用是大势所趋。

2.1高精度与高效率

在电气工程自动化控制中,精度与效率是两项重要指标,在智能化技术指导留下,对多个CPU与高速CPU芯片进行使用,电气工程控制工作效率与精度得到了显著的提高。

2.2多系统控制

智能化技术的应用可以有效减少相关工序,同时还能使工作效率得到显著提高,目前该项技术在电气工程自动化控制中的实际应用正朝着系统控制的方向发展着。

2.3科学计算的可见性

在电气工程自动化控制中,智能化技术的应用可以对数据进行有效的处理,不仅可以通过文字和语言进行信息交流,同时还能利用图形与动画实现信息交流,这在很大程度上提升了工作的效率。

3智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

在电气工程自动化控制系统中应用智能化技术,有效提升了系统的工作效率,降低了工作人员的压力,对于电气工程自动化控制中智能化技术的应用主要体现在三个方面:(1)怎样将智能化技术应用到电气工程中对病因的诊断与维修之中;(2)如何对电气产品与设备进行优化设计;(3)通过怎样的形式对电气工程智能化控制进行实现。

3.1对电气工程自动化控制中的病因进行诊断

利用传统的人工方式对电气工程系统中的病因进行诊断是非常复杂的,同时对工作人员的要求也非常高,而且也不能对病因进行准确的诊断。在电气工程自动化控制中难免会发生一些设备和数据问题,依靠人工诊断方式往往不能对病因进行及时的诊断与处理。而智能化技术的应用不仅可以使病因诊断的效率得到明显提高,同时还可以使定时检测与诊断得到实现,在这一过程中很多问题的出现都会得到避免。

3.2对电气工程设计进行优化

在传统电气工程设计中,往往需要通过工作人员在工作过程中进行反复的实验才能完成。在这一过程中工作人员很有可能不会考虑到一些具体情况。如果真的出现复杂性的问题,也不能对其进行及时的解决,在这种情况下,工作人员不仅要掌握大量的专业设计知识,同时还要很好的将自己已经掌握的理论知识运用到实际应用中。智能化技术得到应用以后,设计人员就可以利用计算机网络和相应的软件对电气工程自动化控制进行设计,这样一来,设计数据的准确性得到而来增加,同时设计样式也非常丰富,另外,还能对一些复杂问题进行及时的处理,电气工程自动化控制的顺利运行就得到而来有效的保证。

3.3对整个电气工程进行自动化控制

电气工程控制系统中存在着很多控制环节,智能化技术的应用正好可以使对整个电气工程的自动化控制得到实现。智能化技术在应用过程中通过神经网络与模糊控制等方式实现对电气工程的自动化控制。其中,神经网络控制的应用是非常关键的,它可以进行反向的算法,同时具有多层次的结构。在神经网络控制的子系统中,其中的一个子系统可以结合系统参数对转子的速度进行调控与判断,而另一个子系统就可以按照以上参数对转子的速度进行判断与控制。目前神经网络控制已经在识别模式以及信号处理等方面得到了广泛的应用。智能化手段的应用使电气工程的远距离与无人操控自动化控制得到了实现,通过公司局域网的帮助,智能化技术的应用使得对电气系统各环节的实际运行情况进行了详细的反馈分析。

4结语

智能化控制论文篇4

变配电系统,顾名思义,就是保证建筑物供电与用电安全的系统,实现建筑物正常用电运行是变配电系统的主要监控目标。首先,变配电系统通过对建筑物各类型的电力开关设备进行监测,对配电柜高压与低压的运行状态进行控制来实现对建筑物内部电力供应与使用的监督与管理。其次,变配电系统还会对建筑物电路回路的电流与电压、功率因数这些电力关键参考值进行监测。变压器与电缆的温度、发电机的运行状态的好坏都是变配电系统的重要监督。电力系统本身具有一定的特殊性,其可以在瞬间发生很多的变化,所以在利用计算机系统对电力系统进行控制之时,其监测的频率是很高的,在监测的同时,要对这些监测中设备开关的状态与参数的变化进行准确且连续的记录,只有这样,变配电系统才能够准确地预测事故发生的机率,在自动状态下对变电系统事故地点进行分析。楼宇自动化系统中的变配电系统可以利用计算机对供电设备的开关进行远程控制,在停电发生后,可以对开关进行自动的顺序控制。另外,变配电系统还可以对应急的发电设备进行运行状态的监测,使其在有应急需要之时可以正常运行,自动切断不主要的电路回路,保证应急发电机的负荷在合理的范围之内。变配电系统除了对建筑物进行供电之外,还会对用电量进行计算,对每家每户的电费进行分析与计算,还可以对我国的供电政策进行有效的落实与执行,在供电高峰期超负荷的情况下对不主要的回路进行切断。

2给排水系统

使建筑物内部的中水系统得到正常的运行是智能建筑中给排水系统的运行目标与任务,给排水系统的主要功能是将建筑物内水泵与排水泵、污水泵等运行状态进行监测与管理,使建筑内各水箱的水位保持在安全可靠的限制值当中。另外,给排水系统还会对给水系统的压力进行测量,使水位与压力保持在安全范围内,根据水位与压力的变化及时进行水泵的关闭与开启。

3照明系统

智能建筑中的照明系统是建筑物内主要的节能系统,节能减排主要体现在照明系统的运行之中。照明系统的协调程度与运行力度是建筑物自动化与智能化的重要体现。在智能建筑中,电能是不可缺少的,照明系统是除了空调系统之外最大的电能消耗系统。与传统的建筑管理方法相比,智能建筑中的自动化系统可以实现40%左右电能的节省。照明系统的节能,主要利用于自动化系统对于停车场、走廊与对门厅等照明进行开启与关闭控制,对建筑物内的照明回路进行分组控制,使用电量过大、电路负荷过多时进行自动切断,对办公室与厅堂这些地方的照明系统进行无人熄灯的自动控制。这些控制的实现可以利用计算机中设定的开关开启与关闭时间进行远程控制,门锁与红外线也是比较好的照明系统控制手段。

4电梯系统

电梯系统属于智能建筑中的交通系统,对电梯系统的自动化管理也是楼宇交通管理的重要内容。对于电梯而言,其本身具有全套的自动控制装置,但是,要使其成为智能建筑中楼宇自动化系统的一部分,要将电梯本身的控制装置与楼宇的自动化系统相联系,使其实现数据的共享,使建筑物的管理者可以对电梯的运行状况进行及时的掌握与分析,在有意外事故发生的时候,可以利用自动化系统对电梯进行有效的控制。

5保安监控系统

保安监控系统主要由三部分组成。第一,闭路电视监视系统。闭路电视监视系统主要是利用摄像机完成的,管理人员将摄像机安放在需要进行监控的各个区域之间,利用电缆这一中介将图像传达到建筑控制中心,使建筑物的管理人员可以对大楼内部的实时情况进行观察与管理。还可以利用现代化的计算机技术对这些上传的图像进行分析,使影视中的物体与烟雾等不安全因素得到确认,为事故的处理提供证据。第二,出入口控制系统。对建筑物的出入口进行控制,就是利用电子锁或者是门磁开关这些设备对建筑物的人群进行控制。将读卡机等设备安装在建筑物当中,使建筑物的进入具有一定的权限性,对进入到建筑物的对象与建筑物的开放时间进行控制,随时掌握人员的出入情况。第三,防盗报警系统。防盗功能的实现,是利用各种敏感软件的安装实现对建筑物内部空间的控制,比如说红外线与震动传感器等等,将其安装在重要的防盗部位,如果监测区域内出现异常,报警系统可以做出相应的反应,通过建筑物管理人员对异常情况进行及时的处理。

6结束语

智能化控制论文篇5

罗静华(西安电子科技大学 电子工程学院,西安 710071)引 言随着LED技术的不断发展,推动了白光LED的问世,照明产业开始了绿色照明时代。由于LED能耗少、热辐射低、发光效率高,是一种节能、环保、经济、安全的新型照明器件,因此,加快技术研究并提高其发光效率成为当今首要问题。大功率LED要成为照明业的主体,其中安全、高效的驱动研究是推广应用大功率LED的关键。1 大功率LED工作特性LED是一种新型半导体固态冷光源,它是一种能够将电能转化为可见光的光电器件。一般来说,大功率LED的功率至少在1 W以上,目前比较常见的有1 W、3 W、5 W、8 W和10 W;被称为“绿色光源”的LED,正朝着大电流(300 mA~1.4 A)、高效率(60~120 lm/W)、亮度可调的方向发展。(1)伏安特性大功率LED是低电压、大电流的驱动器件,当LED电压变化很小时,电流变化很大。当正向电压超过某个阈值,即通常所说的导通电压之后,可近似认为,IF与VF成正比,如图1所示。(2)光特性根据LED的发光原理,LED的发光亮度基本随LED的电流正向变化。控制大功率LED的发光亮度,实质是控制它的输出光通量。(3)温 度LED正向电流的大小也是随温度变化而变化的。环境温度一旦超过某一值,白光LED的容许正向电流会大幅度降低。在此情况下,如果仍旧施加大电流,很容易造成白光LED老化。图2是LED的温度与正向电流关系曲线。2系统方案设计光源系统的稳定性与驱动电源有很大的关系,瞬态的电流或电压尖峰等许多因素都很容易对其造成损坏。驱动电源的性能直接影响整个光源系统的工作寿命、稳定性等性能。大功率LED所需的驱动电源为直流的低电压.所以传统上用以驱动灯泡(钨丝)、口光灯、节能灯、钠灯等光源的电源并不适合直接驱动大功率LED。根据以上大功率LED特性,VF的微小变化会引起较大的IF变化;电流过强会引起LED光的衰减,电流过弱会影响LED的发光强度;温度升高时LED的势垒电势降低,电流会越来越大。因此采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性.并且影响LED的可靠性、寿命和光衰,故超高亮LED通常适宜采用恒流源驱动。另外,要提高发光的效率,设计具有完善、可靠的保护功能的LED驱动系统,具备自动控制与检测的智能型LED驱动成为技术发展的必要途径。本文采用硬件电路设计和软件程序设计相结合的方法,以单片机为核心,通过负反馈调整输出电流以达到稳定的目的,从而完成亮度可调的适合于多种大功率LED的智能驱动系统,使系统的性能得到很大的改善和提高,有效地解决了光源输出稳定性和可靠性的问题。系统原理框图如图3所示。2.1可控恒流源图4是系统中用到的恒流源电路。该电路属于电流串联负反馈的拓扑结构,由集成运放和MOS管构成。为了实现可调恒流源控制,在运算放大器的同相输入端引入由D/A输出的可调电压信号Vin,使其成为受控恒流源。在反向输人端连接采样电阻R。恒流源的输出电流直接取决于D/A的输出电压和采样电阻R1的比值,用公式表示为:Is=Vin/R。集成运放LM358内部包括2个独立的、高增

智能化控制论文篇6

关键词:机电一体化;智能控制;微电子;自动化技术

中图分类号:TP:文献标识码:A:文章编号:1673-9671-(2012)022-0105-01

随着微电子技术以及超大规模集成电路的快速发展,现代计算机技术和自动化技术等影响人们生活、工作等各个方面,尤其是在机电一体化产业领域,目前机电一体化产业已经广泛应用到各种工业和生产过程,并且对控制的效果要求也越来越高。现代许多的工业生产过程或者生产对象具有多层次、时变性、非线性、交叉性、多因素等不确定性,很难建立精确的数学模型,即使是对一些复杂的控制对象导出了数学模型,但是由于该数学模型过于复杂,也很难实现有效地控制,不利于人们使用。

智能控制的诞生和高速发展,恰好为解决以上各种问题提供了合适的方法和技术。目前,越来越多的智能控制在机电一体化系统的工作过程中得到了应用,智能控制在机电一体化系统中的发展研究也越来越受到关注。本文鉴于笔者的个人经验,详细的介绍了目前智能控制在机电一体化系统中的应用研究。

1智能控制简介

随着控制理论的发展,智能控制针对传统控制理论的缺陷而提出,是控制理论发展的高级阶段,其与传统控制理论不同,可以解决复杂多样的控制人物,适合用于基于精确数学模型的传统控制方法不能解决的复杂系统的控制过程。

智能控制理论是多学科交叉形成的,其包含控制理论、计算机科学、运筹学和人工智能等多个学科,智能控制理论具有非常先进的组织功能,具有较强的学习功能和适应功能。目前,随着智能控制理论发展形成的智能控制理论主要包括以下几种:模糊控制、专家控制、神经网络控制、分级递阶智能控制和集成智能控制。人们将其有机结合或者组织在一起而构成了以下几种智能控制方法:组合控制方法,既是将智能控制和传统控制有机组合,形成的智能控制方法;混沌控制;小波理论;进化计算和遗传算法等几种。

智能化是是现代机电一体化系统发展的一个长久趋势,在一定的程度上,智能控制系统的好坏,在很大的程度上影响了决定了机电一体化系统的优劣。目前,智能控制系统已经在机电一体化系统中得到了广泛的应用,诸如模糊系统、专家系统、神经网络学习系统。

2智能控制应用于机电一体化系统研究

2.1机械制造中的智能控制

现代的先进制造系统需通过依赖一些不够精确和完备的数据解决某些无法预测或者难以预测的情况。而人工智能技术成为了这个难题的有效解决方法,与此同时,智能控制也在机械制造行业广泛的应用起来。在机械制造中,智能控制分别利用传感融合技术、模糊数学神经网络、模糊关系及模糊集合的鲁棒性、神经网络并行处理信息之能力及学习功能等来进行信息预处理和信息的综合、对制造的过程进行动态的环境建模、将模糊信息集成至闭环所控制的外环进而决策选取机构进行控制动作的选择以及通过在线识别来处理一些残缺信息。

2.2电力电子学研究领域中的智能控制

变压器、发电机、电动机等一些电力系统的电机电器设备,其设计、生产、运行以及控制过程相当的复杂。国内外的电气工作者通过将智能控制技术引入到电气设备的故障控制及诊断、优化设计中,而取得了良好的效果。采用遗传算法这种先进的优化算法进行对电器设备设计的优化,可有效缩短计算时间,显著的节约成本,同时提高产品设计的质量和效率。其中在电气设备故障诊断中应用的智能控制技术为神经网络以及模糊逻辑专家系统。智能控制应用于电流控制技术在电力电子学的应用领域中具有代表性,智能控制技术应用的方向之一为研究的新

热点。

2.3工业过程中的智能控制

工业过程中的智能控制主要包括局限级与全局级两个方面。局限级研究的热点为智能控制器,同时还包括专家控制器和神经元网络控制器等,它所指的是将智能引入工艺过程中某一单元来进行控制器的设计。局限级智能控制在参数整定,在线自适应调整方面优势明显,而且可控制某些非线性的复杂对象。全局级智能控制用于整个操作工艺,控制过程的故障诊断,规划过程操作处理异常等,主要是针对一整个生产过程的自化。

2.4智能控制应用研究展望

在机电一体化系统中,智能控制技术的使用是很晚的,其不同于传统控制技术,是一门新兴的学科,随着智能控制相关领域的研究,智能控制无论是在理论上还是在应用上,都取得了不少成果。但是,智能控制处理的问题都比较复杂,具有很强的不确定性,因此,在前人研究的基础上,智能控制还有许多方面需要提高,总体来讲,智能控制需要在以下两个方面加强研究和实践。

1)理论研究。必须加强智能控制理论研究,以便寻求更新的理论框架,智能控制理论的应用前景是非常广泛和有潜力的,但是理论研究却大大滞后,使得智能控制系统在稳定性、鲁棒性和可靠性方面都有待

提高。

2)扩宽实际应用范围。随着机电一体化系统的大规模应用,提高实时的控制能力非常紧迫,目前,智能控制已经被人们广泛地应用于工业、农业和军事等多个领域,解决了传荣控制理论无法解决的大量问题,其生命力和发展前景都是无法估量的,因此,必须寻求突破,拓宽智能控制理论的实际应用范围,为工业生产和人们生活提供更好的

帮助。

3结束语

总而言之,随着人工智能、模糊数学和神经网络等技术的发展,智能控制将成为机电一体化系统的关键支撑,必将为人们的生活,工业生产以及社会的进步提供更多的帮助。这也将是机电一体化技术在21世纪乃至未来的发展主流趋势。

参考文献

[1]黎青宏.浅谈机电一体化的发展及趋势[J].商业文化(学术版),2008,08.

[2]高世杰.浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科协论坛(下半月),2007,08.

[3]柴勇,司学双.机电一体化向智能化迈进的趋势[J].才智,2009,22.

智能化控制论文篇7

关键词:自动控制;智能控制;智能系统

1、引言

智能控制从二十世纪60年代出现,发展迅速,各种智能控制五花八门,涉及众多的学科,对生产、生活和科研产生了重要影响,所以需要对智能控制进行一个较为全面和深入的认识。

智能控制是门边缘交叉学科,被广泛采用于军事航空、工业、农业、服务业等众多领域;它源于自动控制,是自动控制发展的高级阶段。

2、自动控制

自动控制是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置,使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。控制理论的发展过程一般分为三个阶段【1】: 40年代―60年代初“古典控制理论”;60年代中―70年代初期“现代控制理论”;70年代中期―至今,“大系统理论”和“智能控制理论”。

2.1 智能控制

“智能控制理论”― 智能控制理论的研究和应用是现代控制理论在深度和广度上的拓展。智能控制,在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。

智能控制的发展:萌芽期,20世纪60年代;深化时期,20世纪70年代―以模糊集合论为基础,智能控制在规则控制研究上取得了重要进展;迅速发展时期,20世纪80年代―专家系统技术的逐渐成熟及计算机技术的迅速发展,使得智能控制和决策的研究也取得了较大进展,神经网络理论及应用为智能控制的研究起到了重要的促进作用,从而出现了神经网络控制;20世纪90年代以来的20多年来,智能控制理论与智能化系统的发展更为迅猛。智能控制理论被誉为最新一代的控制理论,智能控制的应用已在各个领域,“智能性”已经成为衡量“产品”和“技术”高低的标准。

3、智能控制的主要研究方法【2】

基于人工神经网络理论、模糊数学理论、模式识别理论及专家系统理论等,并融合生理学、心理学、行为学、运筹学、传统控制理论等多学科的知识和方法,出现了许多智能控制理论和方法,分析当前国际最新智能控制方法及应用的状况和发展趋势,智能控制的主要方法有:(1)专家控制,(2)模糊控制,(3)神经网络控制,(4) 分级递阶智能控制,(5) 拟人智能控制,(6)集成智能控制,即将几种智能控制方法或机理融合在一起而构成的智能控制方法,(7)组合智能控制方法,即将智能控制和传统控制有机地结合起来而形成的控制方法,(8)混沌控制,(9)小波理论。

当前的研究热点是:(1)专家控制,(2)神经网络控制,(3)模糊控制,(4)混沌控制,(5)集成智能控制。

4、智能控制的应用

智能控制的应用已经十分广泛,从实验室到工业现场,从日常家用电器到先进火箭制导,从制造业到采矿业,从飞行器到武器控制,从工业机器人到康复假肢等,都有智能控制的用武之地。

4.1 工业过程中的智能控制

生产过程的智能控制主要包括两个方面【2】:局部级和全局级。局部级的智能控制是指将智能引入工艺过程中的某一单元进行控制器设计。全局级的智能控制主要针对整个生产过程的自动化,包括整个操作工艺的控制、过程的故障诊断、规划过程操作处理异常等。

例如生产中的监控智能化【3】。工业众多的连续生产线,如炼钢、化工、加工材料、造纸等,其生产过程需要监视和控制,以保证高性能和高可靠性。为保持具有一定精度的物理参数,确保产品优质高产,已在一些生产线或工业装置上采用了有效的智能控制模式。

4.2 机械制造中的智能控制

在现代先进制造系统中,需要依赖那些不够完备和不够精确的数据来解决难以或无法预测的情况,人工智能技术为解决这一难题提供了有效的解决方案。机械制造行业中智能控制广泛地应用,利用模糊数学、神经网络的方法对制造过程进行动态环境建模, 利用传感器融合技术来进行信息的预处理和综合。可采用专家系统的“Then-If”逆向推理作为反馈机构,修改控制机构或者选择较好的控制模式和参数。利用模糊集合和模糊关系的鲁棒性,将模糊信息集成到闭环控制的外环决策选取机构来选择控制动作。利用神经网络的学习功能和并行处理信息的能力,进行在线的模式识别,处理那些可能是残缺不全的信息。

例如智能化新一代PCNC数控系统。它将计算机智能技术,网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体,形成严密的制造过程闭环控制体系。

4.3 日常生活中的智能控制

日常生活中早上出门的时候,晚上睡觉的时候,人们常常会忘记是否关好灯、窗;在寒冷的冬天,做完一天工作下班时,想回家就能吃饭洗个热水澡,但只能是想想;有赖床的习惯,每天早上在无数次闹铃声中挣扎;上班时,家里无人或只剩下老人和小孩时,如遇到危险情况:煤气泄漏、小偷入室等,只能等下班或是事故发生后才能知道。在传统的家居生活中,常常会碰到以上的麻烦或是更多,随着智能控制和智能系统的出现并融入到日常生活的家电和生活中,出现了智能的家电、智能的家居、智能的生活。智能家居现在已经出现,并大量的进入到许多人的生活中。

例如美特家居系统―它能够轻而易举的完成对家电、灯光、音量、窗帘、门禁等基础设施的控制,而且还可以自动完成清晨大自然闹钟,花园浇水、电话遥控开门、电视定时播放指定频道、灯光感应及亮度调节、远程保安、电视电脑、家庭无线办公、声音识别、红外感应、煤气泄漏信息传递、安全防卫报警、以及多功能手机、PDA 远程实时监视等。

5、结语

智能控制理论经过多年的发展,已经取得了可叹的成果,但目前出现的一些智能控制方法或技术,尚不能称完善的理论,这些智能控制方法,大都是构造一种智能控制器形式。抓住控制的三要素:对象的情况和特点、控制性能要求、控制器设计的工具,随着各门前沿科学的发展以及认识的提高,智能控制的发展将越来越完善。

参考文献

【1】李士勇,模糊控制神经控制和智能控制论,哈尔滨工业大学出版社,1996

【2】李文,智能控制及其应用综述,重庆邮电学院报(自然科学版),2006

【3】杨寅哲,智能控制的应用与研究,科技创新导报,2008

Survey of intelligent control and its application

Cao Qiong

智能化控制论文篇8

【Abstract】Due to the development and application of advanced technology, intelligent technology is gradually applied in power automation system. This can not only make the automation of power system strengthen, but also make the power automation system to the intelligent direction. This paper analyzes the application of intelligent technology in power system automation, and discusses the application of intelligent automatic control technology in power system, designed to enhance the degree of automation of concentration system

【关键词】电力系统自动化;智能技术;自动化控制

【Keywords】 power system automation; intelligent technology; automatic control

【中图分类号】TP311.52 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)03-0118-02

1 引言

电力行业中的电力系统已经基本能够实现自动化操作与控制,但与严格意义上的智能化还存在着一定的差异,电力行业的发展也受到不同程度的影响和制约。对此,将智能技术应用于电力系统自动化控制中,不仅能够提升电力系统自动化程度,更能使其向智能化方向发展和迈进。对于“电力系统自动化控制中的职能技术应用”的研究,就具有极大的现实意义。

2 电力系统自动化控制中的智能技术应用现状

现阶段,电力行业也得到了空前发展,电力行业中先进科技的应用程度较深,而智能技术在电力自动化系统的应用也在不断深入和完善。智能技术的应用,仍具有不同程度的局限性,如应用时间较短,系统协调能力不足,无法达成资源的完全共享,致使电力系统自动化程度较低等。同时,由于我国电网技术起步较晚,且理论多于实践,使得无论是从研发或应用上,均与国外发达国家具有一定的差距。但随着电力行业的进一步发展,电力自动化系统正逐步向智能化电力系统转变,这不仅是由单一化向多元化转变,更是电力行业可持续发展的必经之路。

3 电力系统自动化控制中的智能技术应用

3.1 模糊理

通过语言变量及逻辑推理理论的应用,使电力设备及电力系统等达到模拟练习的效果,此种情况即为模糊理论。将模糊逻辑应用在电力自动化控制系统中,能够使电力系统自身具备健全且极为系统的逻辑推理能力,并通过此种模糊推理的方式,将人类的决策做进一步的模拟,并通过电力自动化系统得以发送指令并实现操作[1]。在此情况下,技术数据能够依据规则,对逻辑进程进行严格的控制,即通过模糊理论及逻辑推理,能够模拟人的决策,对电力自动化系统进行前期的模糊输入或直观推理,使电力自动化系统完成决策工作。对于电力自动化系统来说,其能够将模糊理论所发出的模糊指令,简单识别为人力的逻辑推理与决策,并将模糊理论等同于进行操作的人员大脑。

3.2 神经网络控制

此处所说的神经网络控制由来已久,自20世纪40年代初期,神经网络控制便以开始进入众多科研人员的视野和认知当中。但此种神经网络控制的研发,却未能在接下来的时间里,得出较为骄人的研究成果,直至人们对神经网络的需求逐步增加,才使得此种慢慢搁浅的研发项目重新受到人们的重视与关注,并通过全新科技的应用,在神经网络控制课题方面,取得了极为重要的研究成果[2]。这也为后期神经网络控制系统的建立,打下了坚实的基础。所谓神经网络控制,即采用特定的方式,将数量众多的神经元进行紧密连接而形成的。并且神经网络具有特定的、进行权重连接的信息,并能够依据特殊的学习算法将权重信息进行不断调整,从而达成自m维空间中至n维空间中的映射。而且,此种神经网络所形成的映射为复杂化的非线性映射[3]。现阶段,对于神经网络的研发方向为建起神经网络模型,以及与其所对应的神经网络学习算法。此外,神经网络硬件的实现问题,也是现阶段神经网络研发中重要的课题内容之一。

3.3 线性控制

线性控制,也可称为线性最优控制,此种研究是建立在优化理论基础上的研究形式,也是现代控制理论中重要的构成部分。并且,此种线性控制形式,也是当前阶段现代控制理论中研发深入程度最大,且最为成熟的理论控制形式。这也使得线性最优控制成为了当前应用最为广泛的控制形式之一[4]。部分研究线性最优控制的科研人员,通过不懈的努力,终将线性最优控制的理论在实践中得以研发及应用,并明确论述出线性控制理论的应用依据。即通过最优控制中的励磁控制,能够使长距离输电线路的输电能力得到进一步加强,并能使动态品质得到显著的改善。并且,经过长期、反复的试验得出结论:将此种最优励磁控制方式应用与大型设备之中,所起到的效果最佳。除此之外,通过理论与实践的充分结合,也促使制动电阻器通过水力发电时间达成最优控制模式得以实现,并在电力系统中得到了普遍的应用。

3.4 专家系统

由于智能技术的融入而形成的专家系统,在电力自动化系统中被广泛应用。这其中涉及的方面众多,不仅包括电力系统性能的恢复、应急处理系统的应用、电力系统各种状态的调试与切换等,更涵盖了系统电源状态的识别、故障的隔离与排除,以及短期的电力负荷警示等内容。而其中专家系统的约束力较强,且在智能化程度上仍有待提升。其可进行智能化的操作,但却无法对各类操作融入模糊理论,无法对适配功能形成深入的认知,这也使得其分析问题、解决问题,以及学习能力方面都具有明显的局限性。同时,由于分析问题与解决问题的能力缺乏,也导致此种专家系统对较为复杂问题的组织能力也明显不足。

3.5 集成智能系统

对于集成智能系统而言,其不仅包括智能控制方法与智能系统,还涉及与电力自动化系统进行深入的交联。并且,此种集成智能系统是现阶段所应用到的较为先进与形成规模的控制形式。现阶段,电力自动化系统中所应用到的集成智能系统研发程度较低,但通过专家系统与神经网络相融合模式的提出,使得继承智能系统在研发上进入了全新的阶段,同时也为集成智能系统的进一步研发创造出众多可供参考和借鉴的内容。此外,随着智能技术在电力自动化系统中的深度融入,也使得对于集成智能系统的研发上升到全新的高度。此种全新的继承智能系统,即是将智能技术在电力自动化系统中所实现的功能予以融合,并采用可起到模M人类决策意识的模糊逻辑理论作为系统的基础架构,使得集成智能系统必将能够实现最大程度的智能化,使电力自动化系统得到更为完善的发展。

4 结语

综上所述,将职能技术应用与电力系统自动化控制中,能够在提升电力系统自动化程度的基础上,进一步增强电力生产、运输以及管理的效率,使电力企业在缩减成本的同时,使自身的经济收益得以显著提升,将极大地促进电力行业的发展进程,使电力行业运用全新的技术手段,在激烈的市场竞争中立于不败之地。

【参考文献】

【1】智能技术在电气自动化控制中的应用探究[J].电子技术与软件工程,2014(07):259.

【2】张智,张红.关于电力系统自动化中智能技术应用的分析[J].科技与企业,2014(16):155.

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