電氣自動化的發(fā)展趨勢論文

時間：2025-09-09 05:31:50 電氣自動化畢業(yè)論文

電氣自動化的發(fā)展趨勢論文

　　電氣自動化的發(fā)展趨勢論文

電氣自動化的發(fā)展趨勢論文

　　摘要：電氣自動化在增強(qiáng)生產(chǎn)、流通、交換、分配中扮演重要角色，不但大幅度降低了人力資資源和資金的投入，同時也有效的增強(qiáng)了運(yùn)作的效率。

　　隨著人工智能的普及電氣自動化控制領(lǐng)域，電氣自動化的發(fā)展得到了極大的促進(jìn)。

　　關(guān)鍵詞：人工智能;電氣自動化

　　人工智能是近年來新興起來的一種技術(shù)，其與傳統(tǒng)方式的科學(xué)技術(shù)有著非常大的差異，它超越了傳統(tǒng)方式的限制，讓計(jì)算機(jī)扮演了非常核心的角色，通過對人類的智能行為進(jìn)行模擬學(xué)習(xí)，然后用讓計(jì)算機(jī)按照人類的思維方式獨(dú)立地處理遇到的問題。

　　人工智能新成果在實(shí)際工作中的應(yīng)用使得電氣自動化，特別是自動控制領(lǐng)域得到了非�？焖俚陌l(fā)展，人們對電氣設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行了升級改造，從而提高電氣設(shè)備運(yùn)行的智能化程度，同時也加強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高了生產(chǎn)效率。

　　1 人工智能研究現(xiàn)狀

　　隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，人工智能慢慢地被大量運(yùn)用在電氣產(chǎn)品的多個領(lǐng)域，比如優(yōu)化設(shè)計(jì)、故障預(yù)測、控制與保護(hù)、故障診斷等。

　　1)優(yōu)化設(shè)計(jì)

　　電氣自動化產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)程序非常復(fù)雜，它不僅涵蓋了電機(jī)、電路、電器、電磁場等相關(guān)內(nèi)容，同時更要非常充分地利用電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中積累的經(jīng)驗(yàn)，比如要按照安全設(shè)計(jì)的基本要求進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)等。

　　我們所知道的傳統(tǒng)電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)方式是在工業(yè)圖紙上以手工設(shè)計(jì)為主，它的設(shè)計(jì)工程量非常大，而且周期比較長，特別是很難對其質(zhì)量進(jìn)行保證，且設(shè)計(jì)成本高昂。

　　所以通過這種方式獲得最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案難度相當(dāng)大。

　　計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)和飛速發(fā)展加速了產(chǎn)品設(shè)計(jì)從手工設(shè)計(jì)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)發(fā)展的進(jìn)程，并且使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量大幅度地提升，其設(shè)計(jì)過程更加簡化、方便修改，整個研發(fā)產(chǎn)品的周期得到了大幅度地減少。

　　近年來，人工智能技術(shù)的慢慢成熟，又促使電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程有了質(zhì)的飛躍，對傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)一步提升。

　　人工智能技術(shù)對電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)劣性有著決定性的影響作用，它將電氣自動化產(chǎn)品的效率和質(zhì)量都進(jìn)行了全面的提高。

　　2)故障預(yù)測

　　電氣自動化設(shè)備的故障常常表現(xiàn)出來的現(xiàn)象非常多，人們很難在這些表象上找到它嚴(yán)格的線性和確定性關(guān)系。

　　如果我們通過人工智能技術(shù)來控制電氣設(shè)備，這樣就可以很好的解決這類難題。

　　現(xiàn)階段的人工智能技術(shù)在電氣產(chǎn)品故障預(yù)測的運(yùn)用主要是通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、模糊邏輯等方法對電氣設(shè)備的故障進(jìn)行預(yù)測和診斷。

　　比如電力系統(tǒng)中非常常見的變壓器故障診斷，傳統(tǒng)方式是收集和分析變壓器油中分解的氣體來完成對變壓器的故障原因的診斷。

　　這種傳統(tǒng)診斷方法不僅效率低，而且費(fèi)時又費(fèi)力，并且故障診斷的準(zhǔn)確性也有偏差。

　　而我們?nèi)绻ㄟ^人工智能技術(shù)將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、模糊理論等方法相結(jié)合運(yùn)用在故障預(yù)測系統(tǒng)種，不僅能夠快速準(zhǔn)確地診斷出社保故障的起因，而且同時還可以提供合理的故障解決方法。

　　3)智能控制

　　人工智能技術(shù)在自動化的控制領(lǐng)域的研究已經(jīng)非常成熟，但是電氣自動化設(shè)備的控制領(lǐng)域里人工智能技術(shù)的運(yùn)用目前還是比較少。

　　這是整個行業(yè)非常期待和研究的一個大方向。

　　人工智能技術(shù)在控制領(lǐng)域的應(yīng)用主要有下面三種：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、專家系統(tǒng)控制。

　　我們以專家系統(tǒng)為例，它是一個對專業(yè)知識要求非常高的程序系統(tǒng)，其儲存著大量某個專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的專家知識，這些知識經(jīng)過預(yù)先學(xué)習(xí)總結(jié)和分析，然后按照一種特定的模式記錄，同時該系統(tǒng)還有模擬領(lǐng)域?qū)＜覍?shí)際問題解決時所用的推理機(jī)制。

　　專家系統(tǒng)首先對錄入的數(shù)據(jù)通過預(yù)先總結(jié)的專家知識進(jìn)行推理，最后給出決策和判斷，所以在理論上，它解決問題的能力在一定程度上可以達(dá)到該領(lǐng)域?qū)＜业乃健?/p>

　　專家系統(tǒng)的研究是人工智能技術(shù)中非�；钴S的一個領(lǐng)域，它可以涉及到社會中各個領(lǐng)域，只要需要領(lǐng)域?qū)＜夜ぷ鞯牡胤�，就可以對專家進(jìn)行模擬，對專家知識進(jìn)行總結(jié)，開發(fā)出專家系統(tǒng)提高工作效率。

　　人工智能控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)大致有下面幾步：第一步，數(shù)據(jù)信息的采集和處理：首先采集設(shè)備端的開關(guān)量和模擬量等數(shù)據(jù)，然后對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理或者按照某種格式進(jìn)行存儲。

　　第二步，界面展現(xiàn)：對設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行顯示，同時顯示電壓、電流、隔離開關(guān)、模擬量開關(guān)狀態(tài)和一些掛牌檢修的功能。

　　第三步，系統(tǒng)監(jiān)控和事件報警：對系統(tǒng)中的設(shè)備模擬量的大小、開關(guān)量的狀態(tài)等進(jìn)行實(shí)時地智能監(jiān)控。

　　一旦有事故發(fā)生就向操作人員進(jìn)行報價。

　　包含越限、狀態(tài)變化等報警事件。

　　同時可以對事件進(jìn)行順序記錄，對事故的處理方式進(jìn)行提示或者可以自動處理某類報警事件。

　　另外，報警的方式可以有多方式，比如語音、電話、聲光、圖像報警等功能。

　　第四步，操作控制的實(shí)現(xiàn)：操作人員可以通過鼠標(biāo)、鍵盤等終端對斷路器、電動隔離開關(guān)等進(jìn)行遠(yuǎn)程智能控制。

　　某一個操作可以同時完成多種復(fù)雜功能，簡化了操作人員的操作流程，同時也減少了人為的生產(chǎn)事故。

　　控制系統(tǒng)還可以對操作人員的控制權(quán)限進(jìn)行設(shè)置，不同級別的人員可以做不同的操作，這樣就可以達(dá)到各級人員按權(quán)限值班管理的目的。

　　第五步，設(shè)備故障的錄波：包含開關(guān)量變位，模擬量故障錄波，順序記錄，波形捕捉等。

　　2 人工智能控制的優(yōu)勢

　　非線性控制器主要包括下面幾種：神經(jīng)、模糊、模糊神經(jīng)以及遺傳算法。

　　通過這種分類方法，我們能得清晰的總體理解。

　　同時對控制策略的統(tǒng)一開發(fā)有著很好的幫助。

　　和常規(guī)的函數(shù)相比，AI函數(shù)近似器優(yōu)勢，首先，它不需要知道它控制的對象的具體模型。

　　在很多場景下，因?yàn)閷?shí)際控制對象模型在控制器的開發(fā)設(shè)計(jì)時，具有非常多的不確定性因素，所以設(shè)計(jì)時很難找到控制對象的正確的動態(tài)方程。

　　其次，我們可以通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整下降時間、魯棒性能等模式，在提高性能的同時，還可以提高計(jì)算所得結(jié)果的準(zhǔn)確性。

　　它與傳統(tǒng)工業(yè)中用到的控制器相比較而言，調(diào)節(jié)方式更加簡介方便。

　　另外，如果它達(dá)不到專業(yè)領(lǐng)域的專家知識，我們可以通過響應(yīng)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)AI函數(shù)近似器、通過運(yùn)用語言和響應(yīng)信息設(shè)計(jì)等方法對系統(tǒng)進(jìn)行提升，這就使得該技術(shù)有更廣泛的運(yùn)用，同時也可以讓更多的人參與設(shè)計(jì)。

　　對技術(shù)的宣傳也有著一定的意義。

　　最后，系統(tǒng)能保持較為穩(wěn)定的一致性，該一致性與驅(qū)動器的特征沒有關(guān)系。

　　所以，如果我們在設(shè)計(jì)的時候，加入新的未知數(shù)據(jù)也能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而且系統(tǒng)也可以很好地適應(yīng)新的未知數(shù)據(jù)或信息，從而達(dá)到解決常規(guī)方法所不能解決的問題的目的。

　　此外，它的設(shè)計(jì)價格非常低廉、抗噪聲干擾能力強(qiáng)、設(shè)計(jì)容易修改。

　　3 結(jié)束語

　　人工智能技術(shù)是一門科技含量非常高的新興發(fā)展科學(xué)領(lǐng)域，它是人類智力的延伸和應(yīng)用。

　　隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，人們在人工智能技術(shù)領(lǐng)域的科研碩果必定會越來越多。

　　而且人工智能技術(shù)必定會被大范圍地應(yīng)用到電氣自動化技術(shù)中。

　　同時，在日益成熟的人工智能技術(shù)支持下，電氣自動化控制將會獲得更好的發(fā)展。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 翟輝.淺談人工智能在電氣自動化控制中應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2009(27).

　　[2] 陳洪峰.國內(nèi)電氣自動化發(fā)展?fàn)顩r與趨勢[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2009(1).