研究電氣自動(dòng)化控制系統

　　研究電氣自動(dòng)化控制系統是小編為各位自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的同學(xué)整理的論文，歡迎大家閱讀!

　　摘 要：近些年來(lái)，經(jīng)濟和社會(huì )不斷進(jìn)步，人們越來(lái)越希望關(guān)注生產(chǎn)力的提高，電氣自動(dòng)化控制就變得至關(guān)重要。

　　本文首先介紹了電氣自動(dòng)化控制系統的概念，然后從目前研究熱點(diǎn)技術(shù)——智能技術(shù)出發(fā)，闡述了其在電氣自動(dòng)化控制系統中的應用以及應用該技術(shù)的好處。

　　最后，分析了電氣自動(dòng)化控制系統的發(fā)展趨勢。

　　關(guān)鍵詞：生產(chǎn)力;電氣自動(dòng)化控制系統;智能技術(shù)

　　近年來(lái)，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)也得到了巨大的提升。

　　同時(shí)，伴隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制系統在社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展中的作用越來(lái)越明顯，新興電氣自動(dòng)化技術(shù)逐步應用于電氣自動(dòng)化控制系統中，成為了其發(fā)展的動(dòng)力和支撐。

　　以往，對于電氣自動(dòng)化控制中的任務(wù)基本都是由人工來(lái)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(zhù)重研究一種智能技術(shù)來(lái)解決電氣自動(dòng)化控制系統中人工無(wú)法解決或者非常難解決的任務(wù)。

　　一、電氣自動(dòng)化控制系統概念

　　電氣自動(dòng)化控制系統主要目的是保證電氣自動(dòng)化設備正常穩定地運行，其主要功能有：

　　1、設備自動(dòng)控制

　　當系統中某個(gè)設備出現故障，開(kāi)關(guān)可以自動(dòng)斷開(kāi)線(xiàn)路。

　　2、自動(dòng)保護措施

　　當系統中的設備在正在運行時(shí)出現故障時(shí)，有可能導致電流電壓瞬間大過(guò)允許的電流電壓值，為避免這種現象的發(fā)生，需要對故障信號進(jìn)行識別，并在識別到故障時(shí)采取相應的保護措施。

　　3、監控系統變化

　　對于系統中變量電的監控，應采用傳感器實(shí)時(shí)感知并回饋結果。

　　4、實(shí)時(shí)測量

　　除了以上數據，還需要其他的一些信號、參數值才有助于對系統的監測及科學(xué)方案的提出，而對于這些需求值應該采用專(zhuān)業(yè)設備進(jìn)行實(shí)時(shí)測量。

　　二、智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統中的應用

　　1 智能技術(shù)

　　智能技術(shù)是一門(mén)新興科學(xué)，屬于計算機科學(xué)的分支，試圖產(chǎn)生一種與人類(lèi)智能響應類(lèi)似的智能機器，其研究對象包括自然語(yǔ)言處理、機器人等。

　　2、電氣自動(dòng)化

　　電氣自動(dòng)化是一門(mén)特有學(xué)科，主要研究自動(dòng)控制、電子與計算機應用、信息處理等[1]。

　　3、智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統中的應用

　　這兩者的交匯點(diǎn)在于實(shí)現機械自動(dòng)化，使機械設備能夠自動(dòng)得實(shí)現電氣自動(dòng)化控制過(guò)程，而省去了人工繁雜的工作。

　　隨著(zhù)科技與社會(huì )的前進(jìn)，智能技術(shù)的應用越來(lái)越廣泛，其中主要涉及的領(lǐng)域有：電氣系統故障檢測、電氣系統控制、電氣產(chǎn)品優(yōu)化等。

　　因此，將其應用于電氣自動(dòng)化控制系統中也成為了必然趨勢。

　　4、智能技術(shù)在直流傳動(dòng)中的應用

　　(1)模糊邏輯控制的應用

　　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]，其中前者主要在調速控制系統中應用，它主要由4部分組成：

　　a在模糊化的環(huán)境下實(shí)現了輸入變量模糊化和量化。

　　b通過(guò)應用專(zhuān)家知識庫對目標進(jìn)行建模、控制，在此過(guò)程中應用到了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )推理、自適應模糊控制。

　　c采用推理機對人的行為決策進(jìn)行學(xué)習。

　　d采用反模糊化技術(shù)來(lái)進(jìn)行量化和反模糊化的實(shí)現。

　　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(diǎn)在其模糊規則庫，當Sugeno模型為0階模型時(shí)，Sugeno就是Mamdani控制器。

　　(2)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的應用

　　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的非線(xiàn)性函數估計其具有一致性，這樣在電氣傳動(dòng)中也可以使用它。

　　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )采用并行結構，支持多傳感器同時(shí)輸入，有效地增強了決策的可靠度，同時(shí)其還具有優(yōu)點(diǎn)：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )對噪音不敏感，其不需要被控系統的數學(xué)模型，在一致性方面變現得良好。

　　目前，電氣傳動(dòng)正在向減少傳感器數量方向發(fā)展，但是在某些情況下，有的傳感器的敏感度較低，這會(huì )導致信號的精確度降低，這時(shí)采用多傳感器就會(huì )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(xué)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(shí)現需要的映射，而對于最優(yōu)隱藏層、激勵函數的選擇，沒(méi)有相應的解決方案，這往往是在網(wǎng)絡(luò )隱藏層及節點(diǎn)多時(shí)發(fā)生的，對于這樣的問(wèn)題可以考慮用嘗試法。

　　通過(guò)反向傳播訓練算法——最快下降法，可以對非線(xiàn)性函數近似值進(jìn)行獲取，學(xué)習速率作為參數出現在其中，并地網(wǎng)絡(luò )特性有影響。

　　該算法的主要用來(lái)向網(wǎng)絡(luò )反饋輸出節點(diǎn)，在搜索最優(yōu)、調整權重等中都能用到。

　　2、智能技術(shù)在交流傳動(dòng)中的應用

　　(1)模糊邏輯控制應用

　　模糊邏輯控制運用于交流傳動(dòng)時(shí)，模糊控制器主要用于替換傳統速度調節器，也可以拓展其用途，例如對電機力矩、磁通的感應等。

　　這些用途在試驗中已經(jīng)得到了證實(shí)，同時(shí)當電氣自動(dòng)化控制系統中同時(shí)用到了CRPWM塑變器、模糊控制器、PI控制器[3]時(shí)，還可以補償擾動(dòng)，這些擾動(dòng)通常是由負載轉矩、慣性產(chǎn)生的。

　　(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的應用

　　在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )應用在交流傳動(dòng)的系統中，主要有兩個(gè)組成部分，其一是對定子電流的自適應控制，其二是對轉自速度的自適應控制。

　　前者可以采用對電氣動(dòng)態(tài)參數進(jìn)行辨別的方法實(shí)現，而后者可以采用對機電系統參數進(jìn)行辨別來(lái)實(shí)現。

　　該系統同時(shí)應用了反向傳播學(xué)算法，采用多層前饋型結構，通過(guò)學(xué)習三位圖形映射，以初始速度、負載轉矩為依據，結合實(shí)驗結構，就可以明確最大可觀(guān)測速度增量。

　　該方法具有很多優(yōu)勢：可控制負載轉矩的速度、定位時(shí)間短、性能佳等。

　　以上講述了智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統中的應用，其主要包括了感知、思維和行為能力，能夠用于自然語(yǔ)言理解、智能化地解決問(wèn)題，這對于機械人類(lèi)意識能力的提高非常有促進(jìn)作用，同時(shí)，也有助于電氣自動(dòng)化控制真正達到全自動(dòng)化。

　　三、電氣自動(dòng)化控制系統的發(fā)展

　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制系統也在逐步完善，如今電氣自動(dòng)化控制系統已經(jīng)與IT技術(shù)緊密得結合，成為電氣自動(dòng)化控制系統發(fā)展的趨勢，其中表現最為突出的即是智能化技術(shù)與電氣自動(dòng)化控制系統的結合，使電氣自動(dòng)化控制系統在智能化理論的驅動(dòng)下，將機械人類(lèi)意識完美地應用于電氣自動(dòng)化控制中，使電氣自動(dòng)化系統真正地實(shí)現智能化運作。

　　在未來(lái)的發(fā)展中，智能化技術(shù)仍然會(huì )是電氣自動(dòng)化控制系統研究的重要方向，且其作用會(huì )越來(lái)越重要。

　　四、結束語(yǔ)

　　智能化技術(shù)能夠使原本人工無(wú)法操作完成的工作或者操作起來(lái)非常復雜的工作解決起來(lái)智能快捷，在電氣自動(dòng)化控制系統中仍是如此，智能化技術(shù)的應用能夠有效地減輕工作的繁雜度，使電氣自動(dòng)化控制趨向自動(dòng)智能，同時(shí)還能提升電氣自動(dòng)化系統的效率和準確度。

　　參考文獻

　　[1]付海龍.淺議電氣自動(dòng)化控制系統的設計思想[J].大觀(guān)周刊，2012(24)：45-47.

　　[2]熊志浩.淺談電氣安裝預算編制自動(dòng)化系統的實(shí)現[J].現代經(jīng)濟信息.2009(18)：20-24.

　　[3]王艷.淺談人工智能在電氣自動(dòng)化控制中應用[J].科技致富向導.2010(26)：34-35.

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