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电气自动化控制论文大全11篇

时间:2023-03-22 17:37:31

电气自动化控制论文

电气自动化控制论文篇(1)

电气自动化控制技术,能够实现控制系统的自动化,提升工艺的运行水平。电气自动化控制是一类新型的技术,核心是电子技术,可以大面积地应用到设备行业中。电气自动化控制的技术能力高,通过不同技术的相互配合,实现电气自动化的运行控制,而且自动化控制是电气运行中的核心,保障生产的精确性和运行速率。电气自动化控制能够以少量程序控制多个变量,各个控制对象处于相互配合的状态,提升了系统操作的水平,监督被控对象的运行过程,期间修正被控对象的运行状态,使其具备准确、合理的运行方式。 

2 电气自动化控制技术的发展 

2.1 智能化 

电气自动化控制技术下的产品、系统等,能够根据指令智能化的完成操作,简化操作服务的流程。智能化是电气自动化控制技术的首要发展方向,正是由于智能化的要求,促使电气自动化控制技术与信息技术、通讯技术相互融合,注重技术中的性能开发,体现技术控制的速率。 

2.2 节约化 

节约化发展,是指电气自动化控制技术应用中实现了节能与环保。例如:电气自动化控制技术在照明系统中的应用,其可辅助使用新能源,同时控制照明灯具的使用,延长灯具的使用寿命,既可以保障能源利用的效率,又可以提高照明设备的质量。 

2.3 信息化 

电气自动化控制技术的信息化发展,改进了技术运行的方式,使电气自动化中,以信息控制为基础,引进互联网、物联网等理论,支持电气自动化的控制运行。 

2.4 统一化 

电气自动化控制技术拉近了各个行业之间的距离,融入各项技术的同时,朝向统一化的方向发展。在电气自动化控制技术的作用下,行业间遵循相同的设计标准,使用方法、维护策略等,都逐步统一,在降低行业建设难度的同时,体现统一化发展的优势[1]。电气自动化控制技术的统一化发展,消除了行业之间潜在的发展矛盾,提升行业资源的利用效率,加快了信息传输、使用的速率。 

3 电气自动化控制技术的应用 

3.1 工业 

工业是应用最广泛的行业,因为工业规模较大,对电气自动化控制的需求大,所以我国积极推进电气自动化控制技术在工业中的应用,致力于改善传统工业的运营方式[2]。PLC是电气自动化控制技术的主要元件,其为一项可编程逻辑控制器,以工业企业为例,分析PLC的应用。该工业为机械制造企业,基于PLC的电气自动化控制技术,为机械制造系统提供了相关的控制,PLC根据机械制造的需求,编写了操作指令和逻辑运算程序,简化了机械制造生产系统的操作,而且PLC的准确度高,规避了该企业生产的误差,实现了机械制造的自动化、信息化生产,PLC写入编程后,控制了机械制造的过程,同时控制机械制造的参数,包括尺寸、温度信息等,按照该企业机械制造的指令,构成闭环生产方式,优化机械制造的工艺流程,而且该企业在PLC中设计了PID模块,通过PID子程序,准确控制PLC的内部编程,预防机械制造中出现问题。 

3.2 交通业 

电气自动化控制技术在交通业中的应用,不仅体现在车辆运输上,还表现在红绿灯、监控系统等方面。车辆上的元件、器件等,基本都是电气自动化控制技术的体现,提供专业的自动化控制,保障车辆通行的安全[3]。例如:电气自动化控制技术在电子眼中的应用,代替警察执法,实现自动化的违章取证,电子眼监督交通系统中的车辆运行,抓拍违法行为,提交到交通局的操作系统内,减轻了交通执法的工作负担,电气自动化控制技术弥补了电子眼的缺陷,促使其可更准确、更快速、更清晰地实现抓拍取证,提升电子眼对交通运输的监控能力,有效控制电子眼的运行,以免交通执法中出现漏洞。我国各地政府在交通业建设中,积极引进电气自动化控制技术,完善交通监控体系,目前,测速器、屏显等多个交通项目中,均涉及到电气自动化控制技术的使用。 

3.3 农业 

农业是我国经济发展的基础支持,为了推进农业的生产,引入电气自动化控制技术,全面建设智能农业,加快农业机械化的发展速度。以某地区农业中的大棚种植为例,分析电气自动化控制技术的应用。该地区传统的大棚种植,是根据农民种植经验分配工作,一旦控制不好温度、湿度,即会影响大棚种植的经济效益。研究人员将电气自动化控制技术引入到大棚种植内,以育秧大棚为对象,构建智能控制系统,大棚内安装不同属性的无线传感器,专门收集大棚内的环境参数,如:光照、含水量等,进行自动化的信息采集,传感器采集的信号传输到控制中心,比对标准的参数指标,种植人员掌握大棚育秧的实际情况,同时根据对比结果调节大棚内的环境,远程控制特定的设备。该大棚内部安装了高清视频,同样接入到控制中心,种植人员可以随时查看育秧的状态,电气自动化控制技术的应用,辅助构建管理平台,划分为四个功能模块,分布是传感采集、视频监控、智能分析和远程控制,整体控制育秧大棚的生长环境,为幼苗的培育提供优质的环境。 

3.4 服务业 

人们对服务业的需求非常大,目的是方便人们的日常生活,特别是在电子产品上,更是体现出服务业对电气自动化控制技术的需求。生活中的电子产品,大多应用了电气自动化控制技术,如:智能手机、ipad、跑步机等,表明电气自动化对服务业市场的推进作用[4]。近几年,电气自动化控制技术的应用,由服务业的电子产品,逐步转型到企业内,例如:餐饮服务中的“机器换人”概念,餐厅内,机器人取代人工服务,提供点菜、传菜等服务,机器人是餐饮业的发展趋势,表明电气自动化控制技术的重要性,此项技术在“机器换人”中,起到自动化的控制作用,是机器人开发中不可缺少的技术。 

4 结束语 

电气自动化技术的发展和应用,表明了该项技术在行业运营中的重要性,满足我国社会行业建设的基本需求。根据电气自动化控制技术的应用,落实发展策略,充分发挥电气自动化控制技术的潜力,保障其在未来的应价值。电气自动化控制技术的发展和应用,必须符合现代企业的需求,由此才能规范控制技术的实践应用。

 

     

参考文献 

[1]贤阳.应用技术的发展是工业电气自动化系统的关键—2007年纽伦堡电气自动化(系统和部件)展览会纪实[J].自动化博览,2008,Z1:28-30. 

[2]吴琦.煤矿电气自动化控制技术中单片机的应用[J].硅谷,2015,3:118+120. 

电气自动化控制论文篇(2)

2人工智能技术在电气自动化控制中的应用

2.1人工智能控制实现了数据的采集及处理功能

在电气设备的运行过程中,数据的采集和处理是了解电气设备自动化控制情况,发现运行过程中的问题和提出解决办法的重要依据。在传统的自动化控制中,由于技术水平和实际运行中的动态变化,数据的采集和传输无法做到准确和稳定,保存数据容易出现丢失的情况。人工智能技术的使用,可以保障电气自动化运行过程中对动态信息的及时收集和稳定传输,对相关数据的保存工作也更安全,这就提高了电气自动化的控制水平,充分保障了电气运行中的安全性和稳定性。

2.2人工智能控制实现了系统运行监视机报警功能

电气自动化控制是用电气的可编程控制器,控制继电器,带动执行机构,完成预期设计动作的过程。在此过程中,系统内部各部分之间的运行都要严格按照设计模型和函数计算的基础上进行,如果系统中的一点出现问题,就会造成整个自动控制系统的故障。在以往的自动化控制系统运行中,对系统内部各部分之间的运行数据和运行状态进行实时监测,对运行中的特殊情况进行及时的报警处理,帮助自动化系统及时处理可能出现的故障,提醒电气管理人员加强对电气系统的管理。

2.3人工智能控制实现了操作控制功能

电气自动化控制的主要特征之一就是通过计算机的一键操作,就可以实现对电气系统的整体控制,保障电气自动化运行符合现实的需要。传统的自动化系统的操作,需要靠人工对系统各个环节进行人工操作,从而促进自动化系统内部的协调和配合,这种方式既降低了自动化运行的效率,也增加了自动化系统的故障发生频率。人工智能技术对电气自动化系统的控制,是通过各种先进的算法,按照电气自动化的需求,对自动化系统进行自动化和智能化设计,从而实现对电气自动化控制系统的同时操作,大大提高了自动化控制的效率,减少了单独指令操作中容易出现的不协调情况的发生。

3人工智能技术在电气自动化控制中的控制方式

3.1模糊控制

模糊控制以模糊推理和模糊语言变量等为理论基础,并以专家经验作为模糊控制的规则。模糊控制就是在被控制的对象的模糊模型的基础之上,运用模糊控制器,实现对电气控制系统的控制。在实际控制设计过程中,通过对计算机控制系统的使用,使电气自动化系统形成具有反馈通道的闭环结构的数字控制系统,从而达到对电气自动化系统的科学控制。

3.2专家控制

专家控制是指在进行电气自动化控制过程中,利用相关的系统控制理论和控制技术的结合,通过对以往控制经验的模拟和学习,实现电气自动化控制中智能控制技术的实施。这种控制方式具有很强的灵活性,在实际运行中,面对控制要求和系统运行情况,专家控制可以自觉选取控制率,并通过自我调整,强化对工作环境的适应。

3.3网络神经控制

网络神经控制的原理就是基于对人脑神经元的活动模拟,以逼近原理为依据的网络建模。神经控制是有学习能力的,属于学习控制,对电气自动化控制中出现的新问题可以及时提出有效的解决办法,并通过对相关技术问题的分析解决,提高自身的人工智能水平。

电气自动化控制论文篇(3)

现在我国运行的电气工程自动化工程采取的控制系统一般有集中监控、DCS(分布式控制)两种。首先集中控制系统的优势在于,它将全部功能都安置在一个处理器中,在系统设计、维护以及运行等方面都比较简单。其劣势在于处理器承担的任务量较大;在此控制体系中,隔离器件闭锁和断路器联锁是运用硬接线进行连接,在设备扩容等方面比较困难,其操作难度也比较大。其次DCS系统是在集中控制系统的前提下设计并发展起来的,在现代电气工程自动化工程控制系统中获得较为广泛的应用。其劣势在于使用和传统仪表相似的模拟仪表,减少系统安全可靠性,在维修环节也比较困难,各个设计厂家没有规范而统一的标准,加重维修的成本,并且其价格比较高。

1.2电气工程自动化工程控制系统还不具备标准化端口

电气工程自动化工程控制系统接口到目前为止还没有统一、完善的标准,这种情况提升工程造价,阻碍数据资源共享的实现。自动化体系设计方案很重要,然而很多企业没有规范的方案,各个厂家和企业间硬件和软件交换数据有差异,导致企业间难以深入的交流和信息交换。同时电气工程自动化工程控制没有实现统一化,难以根据客户要求设计、建立规范、标准的电气工程自动化工程控制体系。

1.3电气工程自动化工程控制没有实现专业化

在电气工程自动化工程控制设计、安装以及操作等环节,相关工作人员的专业技术比较薄弱,需要进一步提高。此外我国电气工程自动化工程控制习题创新能力不足,一般产品属于中低档,需要提高其创新能力。

2构建电气工程自动化工程控制系统的发展对策

2.1建立一体化的电气工程自动化工程控制体系

要从各个环节建立起具有一体化的电气工程自动化工程控制体系。首先国家要按照电气工程自动化工程控制体系具有技术水平和技术特点,制定统一的产品规范。其次厂家和企业要加强交流,从设备精简、调试与维修以及技术合理性等多方面向规范化的方向进行制造和生产,让控制体系更科学。最后要研发出新型、操控更方便的一体化控制系统,可以运用社会性质和分工外包间的协作,让零部件的生产走商业化生产的路线,促进电子工程自动化工程控制体系的一体化。

2.2运用国际化生产标准

IEC61850是现在控制系统厂家所认可的国际标准,可以参照这个标准对控制体系进行研究和开发。另外可以运用微软公司所制定的标准技术,由于企业策划电气工程自动化工程控制系统时,PC系统是连接管理系统和控制系统的中间系统,其接口具有标注化,能够保证厂家和企业间实施软件和硬件的数据交换,妥善的解决由于通讯而产生的问题。

2.3引进和培养电气工程自动化工程控制系统的专业人才

随着电气工程自动化工程控制逐渐集成化和高智能化,对其制造人员、维修人员和安装人员都具有很高的要求,所以要引进和培养专业技术较强的人员。首先企业要培养具有实际操作能力的人才,他们要了解和掌握软件和硬件系统的操作。其次对安装人员记性专业技术进行培训,使之懂得安装的流程和技术。最后要更新技术人员的知识结构,可以引进人才,通过引进人才的“传帮带”,培养新人,促进他们在维修和系统保养等方面的学习,提高工程系统安全可靠性。

电气自动化控制论文篇(4)

中图分类号:TP13-4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(a)-00-01

社会的进步科技的发展带动了自动化技术逐渐取代手工技术,当前工业社会生产活动中自动化技术已经大规模普及推广开来,而且自动化程度不断加深。随之自动控制理论随着数学、计算机等多学科的发展也取得很大的进步,并逐渐由传统的经典控制理论向现代控制理论发展,现代控制理论在精准度和过程控制方面的优势也使得电气自动化技术其过程更加复杂化,在自动化产品设计进入实际工程前要进行一系列的模拟仿真,以确保能够世纪工程需要。

1 电气自动化和仿真技术

1.1 电气自动化的发展和特点

电气自动化作为电气信息方向的一门新学科,因为和人们生产生活密切相关而迅速发展。经过长时期的发展,如今电气自动化已经作为高新技术产业的重要部分而发展较为成熟。电气自动化从一个电气开关开始到整个电气系统的控制部分都有其分布组成。它包括了对开关信号进行控制,对工程目的进行分析,对系统中各设备进行信息交流,对系统中反馈的信息做汇总并按人们预期设定的程序步骤进行智能化的逻辑分析并准确快速做出动作反映,已达到脱离人工而能自动运行的目的。如今,电气自动化技术广泛的应用于工业、农业、军事和交通运输中。在电气自动化中,控制理论是其重要的基础内容。自20世纪四五十年代开始,控制理论一直在不断的发展。经典控制理论的出现标志着控制理论的形成,自动化技术开始得以普及推广。之后随着各种自然学科和计算机技术的迅猛发展,在20世纪五六十年代依托于数列和计算机技术的状态空间法的出现标志着现代控制理论的形成。经典控制理论计算简单便于分析,能够很好的解决单变量定常系统的设计应用。而随着工业进程的发展,人们对自动化程度提出了更高的要求,工业中有关多变量事变系统的分析设计已经不能再用经典控制理论,现代控制理论的出现解决了这个问题,使得电气自动化技术向着系统更加复杂,控制更加精准的方向发展。

1.2 自动化中的仿真技术

随着工业进程的加快,工业工厂、交通管理、军事国防在进行自动化程度加深的同时也要求对控制过程进行实时监控或着远程监控。仿真技术是自动化控制过程中不可分割的一部分。它通过力控软件将可编程逻辑控制器(PLC)中采集的现场实时数据反映到人际交换界面上来,并用仿真模拟图像对生产过程进行监控。模拟仿真技术也可以在自动化设备投入运行前进行预先模拟运行,以便检查自动控制程序是否稳定,是否满足实际生产需要。

2 仿真技术在电气自动化中的应用

2.1 仿真技术在自动化钢铁厂中的应用

在大型钢铁厂中,从铁矿向高炉送料开始一直到钢铁成型,其过程大多是脱离人工的自动完成,这主要有现场的各种传感器(温度传感器、压力传感器、红外传感器、噪声传感器等),控制室的大型工控机(可编程逻辑器PLC),各种配套的逻辑开关,相关的变频器,变压器等电气设备组成。PLC作为整个自动化的核心部分,对整个自动化过程进行逻辑分析和控制,逻辑开关通过通断作为相应PLC控制动作的执行者,现场的各种传感器和行程开关作为信息来源,将现场的各种实时数据信息传输给PLC,相关电气设备作为运行的支持。在中央控制室中,通过人机交换界面可以将PLC中汇总的各种实时数据反馈到显示屏上,通过这些配套的力控软件可以以图像的形式对钢铁厂的各个生产车间和每个生产过程进程数据进行仿真,并可以在显示屏幕上直接对各个生产过程进行手动控制操作。也可将其上传至网络进行远程协助操作和监控。

2.2 仿真技术在大型汽车组装厂的应用

在大型汽车生产厂,各种零部件的组装是汽车生产厂商所进行的主要活动,一辆车往往需要上万个零部件,而不同的车型需要不同的零部件,即便是同一辆车型的不同配置也需要不同的零部件,如何在最短的时间内组装出最多的车而且正确无误一直生产厂商所关注的问题。电气自动化技术的出现很好的解决了这项问题,并大大提高了汽车的组装速度。在汽车总装车间,各种细小繁多的零件需要按不同的车型组装到一起,由于汽车厂商往往是根据客户的订单需求,同一批次的车型中往往是不同的配置同时进行,这就使现场的操作工单靠脑力无法按时保质保量的完成任务。通过自动控制技术和仿真技术可以有效的解决这个问题。在将汽车组装进行几个部分的分割之后,在各个部分上安装可编程控制器(PLC)作为自动控制器,并安装显示屏作为仿真显示器,将各部分的PLC通过工业以太网连接在CCR(中央控制室)的服务器上,通过IPMS系统通过前端的仿真控制端将各种车型数据导入服务器中,服务器再降不同的配置信息分配到相应的现场PLC中,PLC可以根据不同车型的配置信息将所需的零部件现实到屏幕上,或者制作零部件架并在加上安装拨码灯,使PLC直接控制对应零件拨码灯的亮灭,这样可以是操作工很快捷准确的选取各种零部件,减少了工作强度,增加工作效率。

3 结语

电气工程及其自动化的发展使得我国各行业的自动化进程不断加快,仿真技术作为自动化控制系统中的组成部分,能够很形象的反映出设备实时运行的情况,方便监控与管理。目前可编程控制器(PLC)作为行业经常采用的生产控制设备,与之相应的力控软件能够很好的模拟仿真系统的运行状况,他们已经被越来越广泛运用到社会的各行各业。

参考文献

[1] 肖金凤,朱荣辉,盛义发.电气工程及其自动化专业电机学教学改革研究[J].电力系统及其自动化学报,2003(6).

[2] 王云岭,高建树.仿真技术在课堂教学中的应用[J].电力系统及其自动化学报,2004(2).

电气自动化控制论文篇(5)

所谓智能化技术也就是指将人工智能理论与计算机技术相结合而产生的一种新型高科技。目前,虽然这一技术在电气工程自动化控制中的应用还处于起步阶段,不过其发展前景极为广阔。

1 智能化技术的发展趋势

对于这个问题,我们主要从智能化技术的性能发展趋势、智能化技术的功能发展趋势以及智能化技术的体系结构发展趋势几个方面进行论述。

1.1 智能化技术的性能发展趋势

首先,高速高精度高效化。通过高速芯片的使用以及各种改善动静态特性的措施,可以有效保证高速高精度高效化的实现;其次,柔性化。主要是指系统本身的柔性化,这一趋势可以满足不同客户的需求;第三,工艺复合性和多轴化。这一趋势使得在一台机床上完成自动换刀、主轴头旋转等成为可能;最后,实时智能化。智能化技术主要是通过计算模型来实现人类的智能行为。

1.2 智能化技术的功能发展趋势

首先,用户界面的图形化。这一趋势将为非专业用户的使用与操作提供极大方便;其次,科学计算的可视化。它使信息交流超越文字和语言,直接可以通过图像、动画等可视信息进行产品设计;第三,插补和补偿方式的多样化。比较常见的插补方式有直线插补、圆弧插补等;最后,多媒体技术的应用。多媒体技术的应用可以使信息处理更加智能与综合,在系统的实时监控以及故障诊断方面具有很大的价值与意义。

1.3 智能化技术的体系结构发展趋势

首先,集成化。高度集成化芯片以及大规模可编程集成电路的采用可以有效提高系统的运行速度;其次,模块化。以CPU、存储器等基本模块做成标准的系列化产品,可以满足不同的需求;第三,网络化。工程系统的联网可以实现远程控制和无人化操作;最后,通用型开放式闭环控制模式。这一趋势可为系统的裁剪、扩展与升级提供方面。

2 智能化技术运用的理论基础

智能化技术运用的理论基础涵盖范围比较广泛,如控制学、语言学、信息学等,综合性相对较强。智能化技术的研究目的是为机器自动、独立完成一些高难度的、高危险的工作工作提供保证。智能化技术在电气工程自动化控制中发挥着重要的作用,其在电气工程自动化控制中具有很强的适应性和实用性。智能化技术在电气工程自动化控制中的应用,还具有非常重要的意义,比如提高了电气工程自动化控制的工作效率,降低了工程的投入成本,减轻了控制人员的工作压力与工作量,实现了人力资源的合理配置等等。

3 智能化技术运用的优势

与传统的控制器相比,智能化技术在电气工程自动化控制中的应用,具有非常明显的优势,比如不需要建立控制模型、为调整控制电气系统提供便利以及智能化控制器所具有的一致性等。

3.1 不需要建立控制模型

利用传统控制器对电气工程的自动化进行控制时,通常会发生因为被控制对象的复杂性而无法准确有效的掌握、预测一些关键因素的现象。与传统的控制器相比,智能化控制器省略了对被控制对象进行模型设计的工作,不仅提高了自动化控制器的精密度,而且也避免了很多不可控制的因素。

3.2 为调整控制电气系统提供便利

智能化控制器不仅可以通过响应时间、下降时间等随时调节系统控制,而且还能不依靠专人只需相关数据的改变就实现对电气设备的调节与控制。这一优势为电气工程的自动化控制实现无人控制的目标以及电气工程自动化控制的大幅度发展提供了可靠保障。

3.3 智能化控制器所具有的一致性

智能化控制器具有非常强大的一致性,这种一致性主要表现在智能化控制器对不同数据进行处理时较高的估计水平,以更好的实现自动化控制的要求。当然这种一致性也不是绝对的,在进行具体操作的过程中,要坚持具体问题具体分析的原则,全面分析对象的实际情况,严格审查控制的要求。如果智能化控制器在使用的过程中出现一些不好的效果,也不可一味的否认该项技术,而是应该对各个环节进行逐一排查,找出问题的症结所在。

4 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

智能化技术在电气工程自动化控制中的应用还是比较广泛的,具体来讲,可以归纳为智能控制、优化设计以及故障诊断三个方面。

4.1 智能控制

智能化技术在电气工程自动化控制中的应用,不仅能够展现智能化技术的优越性,实现电气工程控制的无人操作化、远程化、高效化以及自主化,而且还能为智能化技术在其它领域的推广与发展奠定了基础。

4.2 优化设计

传统的设计方法是将实验与经验结合起来利用手工完成,这种方法缺陷很多,比如修改的难度较大、达标率也比较低,而利用智能化技术可以实现设计的优化与改进,比如它不仅可以缩短设计的时间还可以保证设计的质量与性能。不过,优化设计对设计人员的要求也更加严格,比如它要求设计人员必须具有相当丰富的经验,必须对电气、电路等知识熟悉掌握并能适当地运用到实际的设计工作中去。

4.3 故障诊断

电气设备在运行的过程中,经常会发生这样那样的故障,鉴于发生故障之前,总会有一些征兆出现,所以在故障发生前对电气设备进行全面、准确的诊断是非常必要的,而智能化技术对电气设备故障的诊断就发挥着不可替代的作用。通常情况下,变压器是电气设备中最容易发生故障的一个部位,经常利用智能化技术对其进行故障诊断,可以有效地避免故障的出现并为故障的解决提供依据与参考,减少更大规模的破坏的出现,从而提高电气设备运行的经济效益。

5 结语

智能化技术在电气工程自动化控制中的应用,不仅可以将加强电气设备进行自动化控制的能力,为电气工程的快速、安全运行奠定坚实的基础,而且还可以推动智能化技术在其它领域的发展。鉴于此,本文从智能化技术的发展趋势、智能化技术运用的理论基础、智能化技术运用的优势以及智能化技术在电气工程自动化控制中的应用四个方面进行了比较全面而又深入的阐释,希望可以对今后的有关研究与实践提供有价值的参考与借鉴。在具体论述的过程中,由于各种各样的原因,可能会存在着各种各样的问题,在以后的研究与实践中要加以重点和有效的规避。

参考文献:

电气自动化控制论文篇(6)

中图分类号: TM712 文献标识码: A 文章编号:

一.引言

我国对电气自动化技术的研究与发展始于上世纪50年代,它是一门综合性较强的技术学科,也是生产现代化的一种标志,近些年,计算机技术、通信技术、电子技术及嵌入式技术迅猛发展,也促进了电气自动化技术在各行各业的应用取得了很大的进展。也引发了工程领域的一场技术革命。电气自动化让各个行业都走进了现代的、先进的生产方式与管理领域,走入了自动化发展阶段。电力系统的发展使对电力的生产、传输及计量等提出了更高的要求,因此,将自动化技术应用于电力系统是行业发展的必要,自动化技术也是电力行业的发展中发挥出越来越重要的作用。

二.自动化发展趋势。

自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展。在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用,保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。

自动化的发展则趋向于:

(1). 由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制);

(2). 由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统);

(3). 由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展;

(4). 由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展;

(5). 装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变;

(6). 追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制;

(7). 由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。

三.机电自动化中电气自动化技术应用方向。

1. 电力系统自动化实时仿真系统的应用。

该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下,还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行,还能用以协助科研人员测试新装置,且多种控制装置都能与其构成闭环系统,从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进,方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究,从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。

2. 综合自动化技术与智能保护的应用。

目前,国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平,智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中,对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,可以大大提高电力系统的安全水平,使得新型保护装置具有智能控制的特点。

3. 电力系统中人工智能的应用。

电力系统及其元件的故障诊断、运行分析、规划设计等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究,并且结合电力工业发展的需要,开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。

4. 电力系统配电网自动化技术。

该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型,输电网的理论算法采用与配网实际与高级应用软件相结合,负荷预测时配合应用人工智能灰色神经元算法进行,最后进行潮流计算时采用配网递归虚拟流算法。电力系统配电网自动化技术取得了重大技术突破,主要表现在信息配网一体化、高级应用软件、配网模型、中低压网络数字方面,最终,解决了载波正在配电网上应用的路由、衰耗等技术难题,正是因为采用数字信号处理技术,才得以提高了载波接收灵敏度。

四.电气自动化在办公自动化中的应用。

1. 办公系统需要实现自动化。

办公系统主要应用于企事业单位的管理系统等方面,构建企业自动化管理系统需要很多技术的支持,例如计算机技术,通信技术及自动化技术。自动化办公系统是提高工作效率与管理效率的有效方法,因此,实施办公自动化信息战略是企事业实现现代化办公的需求与趋势。企业的办公系统实现自动化可以基于软件来实现,也可基于硬件与软件相结合的方法来实现,但是要注意到系统的开放性,可扩充性及升级的简易性。现行的办公系统还要具有良好的兼容性,这样可以有效的节约系统的资源,还可以节约成本,在实际的办公自动系统中已经有了很多成功的案例。

2. 办公自动化的技术平台。

当前,有代表性的三种主流的办公自动化技术主要有三种,既LotusDomino/Notes平台上办公自动化系统,它也是最早的办公自动化应用系统;基于Microsoft平台的办公自动化系统模式,主要采用WinNT/2000操作系统,以ASP为开发语言提供内容存储;还有就是基于基于Jsp/Java平台的办公系统,其实现原理与上一种技术基本是一样的,只在是使用的开发语言上略有不同,且其在系统的维护上费用较高。这三种技术平台在设计与实施办公自动化系统上有不同的应用领域,也是推动办公系统自动化进程的主要技术。现在已经演变出更多的技术来实现办公自动化。

3. 办公自动化系统的核心功能的实现。

办公自动化系统的核心功能主要是公文的收文、批阅、流转与存档等。但在对公文处理一岙会涉及到公文的流转,其过程实现是较为复杂的,在开发的过程中也会受到很多方面的制约。其中有公文的查阅权限调协,公文的、修改、删除等操作,都要在办公自动化系统中实现,其中的关键技术主要有数字签名技术、传输加密技术以及审批身份验证技术等。办公自动化系统核心功能的划分与实现要与客户的需求分析为依据,其主要原则则是要达到理念优先、技术先进、功能齐全、性能优良、价格合理。这些也是办公自动化系统发前的前景与方向。

五.电气自动化在汽车性能设计上的应用。

近些年,我国的经济取得了很大的发展,但是伴随着汽车数量的增加与路况复杂程度的不断提高,驾驶的难度也越来越高,并且开始逐渐融入人类的能力范畴。当前,汽车驾驶自动化的实现主要借助于计算机技术及控制技术来实现。现在,汽车的竞争已经进入了白热化的状态,汽车生产厂家都下大力气在汽车性能的提升上,其中自动化就是它发展的一个重要方向。驾驶者可以在计算机的协助下将驾驶工作逐渐转移到用自动化技术来实现,通过厂商的大力发展,自动化技术在提升道路利用率,降低车辆的制造成本及燃油消耗方面都取得了进展与突破,收获了可观的经济效益。

六.发展前景。

1. 电气自动化工程系统的统一化。统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、开机、维护都有重要意义。能够把开发系统从运行系统中独立出来,这对电气自动化工程控制系统来说,是跨越性的一步,能够将系统通用化。系统的网络应该保证现场的设施、监管体系、企业工程的管理数据保持共通。

2. 电气自动化工程控制系统的市场化。产品想长久的发展,就要深化制造部门的体制改革,还要关注市场化的影响,以便保证产品能够满足市场的需要。同时,企业不仅要在技术的开发上投入,还要使零件的配套生产市场化、专业化。产业市场化是产业发展的必然趋势,这对提升资源配置效率有着显著的促进作用。

3. 电气自动化控制系统的标准化接口。采用微软公司的标准化技术后,工程的成本大大降低了,成功地实现了数据资源的共享。考虑到自动化系统策划方案的重要,当企业进行系统连接时,必须采用微软操作系统,那么这种情况下办公室使用的就是 IP 系统,管理系统和自动化控制之间联系的建立就是通过 PC 系统。程序标准化接口使厂家之间的数据交换有了保证,解决了通讯产生的难题。

4. 电气自动化工程的生产将更加的安全。安全防范技术的集成化是电气自动化工程控制系统的一个发展方向,重点就是保证系统的安全。在非安全状态下,用户要如何选择才能实现安全。在分析我国市场的发展特性后,我们应该从最高安全级别开始,逐渐延伸到安全级别低的领域,硬件设备与软件设备,公共设施层与网络层,实现对此系统的安全设计的全面研究。

5. 电气自动化工程控制系统的创新技术。在我国电气自动化发展计划的指导之下,随着市场化的环境,不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。并且企业不断吸收创新技术以提升自身的创新能力,而科研的投入,为电气自动化的创新提供了更加广阔的空间,加强政策上的扶持,健全、完善机制对创新都是非常有利的。目前我国企业主要生产一些中低档次的产品,产品主要服务于中小型的项目,企业应该打开自主创新的新局面,转换经济增长模式,逐渐提升创新能力。

电气自动化可以与地球数字化互相结合。此设想包含了自动化的创新经验,可以把大量的相关数据整体为坐标,最终成为一个电气自动化数字地球。将信息全部放入计算机中,与网络结合,不管人们在什么地方,根据地球地理坐标,便能知道任何地方的数据信息。还可以加强企业与相关院校之间的合作。鼓励企业到此专业的学校中建立车间,进行技术生产等,建立学习形生产培训基地。还可以走入企业进行教学。将实践能力和理论学习结合在一起。此外,还要与现代网络联系起来,积极利用已有的科学技术。加强专业培训,提供研究人员水平等。

七.结束语

电气自动化技术我国有几十年的发展历程,其中经过了多次变革与专业的调整,但是由于其应用范围广泛,在社会的各种生产层面都会有所应用,与其他科学技术相结合,也对推动了社会生产力的发展,促进了各个行业的发展。电气自动化技术与其他科学技术的结合与渗透革新了传统的方法与理念,必将为我国经济发展起到了重要的作用。

参考文献:

[1] 范海蛟. 关于机电自动化实际应用的分析 [期刊论文] 《北京电力高等专科学校学报(社会科学版)》 -2012年8期.

[2] 孙永和Sun Yonghe. 楼宇自动化技术在医院机电设备管理中的应用 [期刊论文] 《中国医院管理》 -2005年5期.

[3] 姜新星 姜浩. 电气自动化技术在煤炭工业中的应用 [期刊论文] 《机电信息》 -2012年21期.

[4] 房付玉. 电气自动化技术在煤矿生产中的应用 [期刊论文] 《产业与科技论坛》 -2011年23期.

[5] 范翔. 试论机电自动化技术及其发展 [期刊论文] 《科技创新与应用》 -2012年10期.

电气自动化控制论文篇(7)

摘要:随着现代工业的不断发展,基于人工智能技术的电气自动化控制,已应用于实际的生产生活之中,并取得良好的应用效果.本文分析了人工智能技术在电气自动化控制中的应用现状,并在此基础之上,论述了人工智能技术在电气自动化控制中的具体应用,旨在强化对人工智能技术的认识,并为今后相关领域的研究提供一定的参考.

关键词 :人工智能;自动化控制;控制应用

中图分类号:TM92文献标识码:A文章编号:1673-260X(2015)05-0050-03

在科学信息时代,人工智能技术的出现是现代社会发展的必然产物,更是推动工业现代化发展的重要技术支撑.当前,人工智能技术正处于不断发展的阶段,其在实际生产生活中的应用,充分表现出其强大的现实应用价值.一方面,人工智能技术作为一门新兴科学,具有十分广泛的现实应用价值;另一方面,现代社会发展需要人工智能技术的参与,尤其是现代工业的发展,需要人工智能技术作为支撑.对此,本文立足于人工智能技术的认识,阐述了人工智能技术在电气自动化控制中的应用.

1 人工智能技术

在科学技术快速发展的大背景之下,人工智能技术孕育而生.作为一门新的科学技术,在现代社会的发展中起到重要的作用.人工智能技术的形成,不仅有计算机技术理论的支撑,也有其他学科交互交叉下的共同构建.人工智能技术的本质,主要在于通过对人类智能的模拟,进而创造出可以替代人类从事复杂工作的机器人.当前,人工智能技术的研究领域比较集中,主要在两个领域:一是专家系统;二是机器人系统.模拟人类智能,最为突出的问题就是,大脑问题,人类大脑精密且复杂,如果要模拟,那需要如何实现呢?在现代技术之下,这一模仿成为了可能,进而逐步发展期人工智能技术.在实际的生产生活之中,人工智能化已应用于诸多领域,并取得了良好的应用效果,这也充分证明了人工智能技术强大的现实意义价值.此外,将人工智能﹑专家系统嵌入到仿真环境是减少仿真中的人力消耗,提高仿真自动化程度和仿真精度,是拓宽一体化仿真规模的不可缺少的技术.如下图1所示,是人工智能技术与仿真学科的交叉.

当然,人工智能技术已应用于实际的生产生活之中,但这项技术仍处于不断成熟发展的阶段,人工智能技术也存在一些问题,需要在今后的技术创新之中进行优化与改进.随着自动控制理论的研究发展,人工智能技术在电气自动化控制中的应用主要在专家系统、运作效率和模糊控制三个方面.从实际情况来看,由于模糊控制系统具有操作简单,且易于设备的融入,所以人工智能技术在电气自动化控制系统中的应用,仍主要集中在模糊控制.

2 人工智能技术在电气自动化控制中的应用现状

电气自动化控制是现代社会发展的必然结果,也是推动现代文明前景的重要力量.基于人工智能技术的电气自动化控制,一方面提高了电气自动化的控制效率;另一方面,降低了成本投入,符合工业企业发展的需求.所以,对于电气自动化控制而言,人工智能技术的应用,无疑具有重要的现实意义.

2.1 人工智能技术在电气自动化控制中的应用价值

人工智能技术的优越性非常显著,主要在于人工智能技术实现了对信息的收集、反馈及处理,在很大程度上替代了人类进行复杂的工作.所以,在电气自动化控制领域,人工智能技术的应用,势必是跨越式的发展.首先,基于人工智能技术的电子自动化控制,实现了更优的生产、流通等生产过程,在很大程度上实现了真正意义上的自动化;另一方面;电气自动化的实现,在很大程度上减少了人力的投入,降低了成本投入,提高了生产效率.对此,人工智能技术在电气自动化控制中的应用,推动了电子自动化行业的升级,促进了产业的结构优化.

2.2 人工智能技术在电气自动化控制中的应用现状

在电气设备的设计过程中,需要完备的知识理论作为支撑.而且,电气设备设计具有复杂性和系统性的特点,这就强调设计工作的有效性.人工智能技术应用在电气自动化控制中之后,人工智能控制功能已成为现实,并集中体现在以下几个方面:

2.2.1 人工智能控制实现了数据的采集及处理功能.这一功能的实现,首先实现了对电气设备的数据采集,而且在实际生产之中,可以对相关数据进行处理及保存,这就大大提高了电气自动化的控制效率.

2.2.2 人工智能控制实现了系统运行监视机报警功能.对于电气系统中的主要设备,这一功能可以对其模拟数据值实时监视.与此同时,对于电气设备的开关量,实现了智能化监视,并对于电气设备运行状态的变化进行电话报警、记录等,以便于事故的先前处理.

2.2.3 人工智能控制实现了操作控制功能.电气自动化控制的一大特点,就是通过鼠标或键盘,便可实现对电气系统的控制.所以,对于电气控制系统的操作人员而言,基于控制程序就可以实现同期并网带负荷或体积操作.这样一来,极大地提高了控制的效率,适合当前的工业发展需求.

2.2.4 人工智能控制实现了故障录波功能.人工智能控制的这一功能的实现,主要在于通过对故障录波的模拟、顺序记录、波形的捕捉等,以实现对故障录波的智能化捕捉,这在很大程度上提高了电气设备运行的效率及安全.

3 人工智能技术在电气自动化控制中的应用分析

目前,基于人工智能技术的电气自动化控制,实现了本质性的优化,诸多功能的实现,扩大了人工智能技术在电气控制领域中的应用价值.在此,笔者主要阐述了人工智能技术在电气自动化设备、电气控制过程,以及事故诊断中的应用,强化对人工智能技术在电气自动化控制中的应用认识.

3.1 人工智能技术在电气自动化设备中的应用

实质上,电气自动化系统非常复杂,涉及多个领域与学科.一方面,电气自动化设备的操作,需要操作人员具有良好的综合素质,以及完备的专业知识;另一方面,电气自动化的复杂性,强调操作的有效性,方可减少因为操作失误或不当,而造成的事故或停机.对此,在对这些现实问题的解决中,人工智能技术无疑起到釜底抽薪的效果.首先,人工智能技术以计算机为理论核心,通过程序的编写,可以实现计算机下的智能控制.也就是说,电气设备的操作智能化,代替了人脑劳动操作的不足.这样一来,不仅提高了工作的效率,而且降低了成本投入;其次,人工智能技术的应用,提高了电气自动化设备运行的科学性,优化了设备运行的现实环境.如图2所示,电气自动化设备人工智能化的系统.

3.2 人工智能技术在电气控制过程中的应用

在电气自动化的过程中,电气控制过程是最为核心的部分.人工智能技术在电气控制过程中的有效应用,无疑是提高电气自动化控制的重要基础.首先,在电气控制的过程中实现电气自动化,在很大程度上提高了工作运行的效率.并且,自动化的实现了更加科学化发展,降低运作的成本,尤其是在人力成本上,降低了人力在生产工作中的投入;其次,在电气自动化控制方面,人工智能技术的应用相对比较集中,以专家系统、模糊控制和神经网络控制为主.

3.2.1 模糊控制.模糊控制以模糊推理、模糊语言变量等为理论基础,并以专家经验作为模糊控制的规则.从其基本思路而言,模糊控制就是在被控制的对象的模糊模型的基础之上,运用模糊控制器,进而实现对电气控制系统的控制.其中,如图3所示,是模糊控制系统的组成框架图.模糊控制是一种自动控制系统,以模糊逻辑的推理规则为理论基础,并采用计算机控制系统构成具有反馈通道的闭环结构的数字控制系统.

3.2.2 专家控制.专家控制是以专家系统理论为主体,并有机结合了控制理论技术,是对专家经验效仿下的人工智能控制技术.所以,专家控制技术在电气控制过程中的应用,表现出显著的特点就是自动化控制的灵活性高,可实现对控制率的灵活选取;具有较好的适应性,能够通过对调控器的参数调整,适应不同的工作环境;可提高电气设备的运行效率和设备的运行安全.

3.2.3 网络神经控制.网络神经控制的原理就是基于对人脑神经元的活动模拟,以逼近原理为依据的网络建模.当前,网络神经的研究比较广泛,相关技术也日益成熟,在电气控制过程中的应用也日益广泛,且具有良好的应用效果.

为了更好地阐述人工智能技术在电气控制过程中的应用,本文以模糊控制为例进行具体的阐述.具体而言,模糊控制在电气控制过程中的应用,其作用的发挥主要基于直流和交流传动的实现.在直流传动中,其主要的传动控制是Mamdani、Sugeno.其中,mamdani是调速控制,而Sugeno则所有不同.此外,在交流传动中,其人工智能的有效实现依托于模糊控制器.如下图4所示,是模糊控制器的原理图.

3.3 人工智能技术在平常操作中的应用

随着现代工业的不断发展,我们的生活与电气行业的关系日益紧密,电气的安全稳定运行,对我们的生产生活具有重要的意义.电气操作强调操作流程的严格规范,在传统电气领域,由于操作复杂性,在操作的过程中不仅要花费大量的时间,而且操作不当或操作失误,都有可能带来严重的后果.所以,随着电气行业的现代化发展,基于人工技能技术的应用,在很大程度上简化了电气领域的操作过程.一方面,传统繁琐的操作步骤得到进一步的简化,提高了电气操作的效率;另一方面,自动化的实现,降低或杜绝了人工操作失误所带来的问题,在很大程度上提高了电气系统运行的安全稳定性.

3.4 人工智能技术在故障诊断中的应用

人工智能技术以模糊理论、专家技术,以及神经网络控制为核心,在故障诊断领域也具有十分重要的应用价值.在电气系统运行中,变压器、发动机等的故障,不仅影响电气系统运行的效率与安全,而且在检修方面具有较大的难度.在传统的故障诊断中,一是故障诊断的方法复杂,且准确诊断率较低;二是故障诊断需要花费大量的时间与人力,与当前的工业发展需求相冲突.例如,在对变压器的故障诊断中,传统的诊断方法是首先需要对变压器油产生的气体进行收集与分析,基于分析的数据判断变压器是否发生故障.这就需要花费较多的时间和人力,如果数据分析不准确,则会影响诊断的准确率,降低变压器运行的稳定性和安全性.所以,人工智能技术的应用,实现了对变压器故障诊断的自动化,极大地提高了故障诊断的效率和准确性.

4 结束语

快速发展的科学技术,改变了我们的生活.人工智能技术的出现,推动了现代文明的发展.作为一门新兴高科技,其在现实中的应用价值是无限的.首先,基于人工智能技术的电气自动化控制,转变了传统的电气控制模式,实现了跨越式发展;其次,人工智能技术提高了电气自动化控制的效率,无论是在人力上,还是在物力上,都大大降低了成本的投入,表现出良好的现实意义价值.

参考文献:

〔1〕褚凯.基于人工智能技术的电气自动化控制研究[J].中国新技术新产品,2012(03).

〔2〕汤石敏.基于人工智能技术的电气自动化控制探讨[D].中国科技博览,2011.

〔3〕陈浩.电气自动化控制中的人工智能技术探究[J].商品与质量:消费研究,2014(02).

〔4〕孙伟.电气自动化控制中人工智能技术的应用研究[J].科技创新与应用,2014(07).

电气自动化控制论文篇(8)

我国经济发展的速度推动电力行业的发展迅速,以电气工程的发展最为突出,鉴于早期科学技术的不完善,电气工程自动化控制系统存在很多缺陷,因此在电气工程中引进智能化技术,是对电气工程自动化控制系统的更新和完善,可以充分有效的提高电气工程的工作效率以及工作效果。

1 智能化技术在电气工程自动化控制中的理论基础

人工智能是以计算机为主体,理论基础包括控制论、生物学、信息化、自动化、医学、心理学、仿生学以及数学逻辑,是一门综合性科学[1]。智能化技术的实质是进行开发和研究人工智能理论,是对人的智能进行充分的延伸并合理科学模仿的新兴科学技术,充分研究后制作出的能够细微模仿人类智能的机器人。电气工程是现代化发展下广泛应用的生产技术,以研究设备的自动控制、与电气工程运行相关的系统、对电子电气的技术研制、信息的收集与有效处理、计算机电子应用等为主要的研究方向。智能化技术与计算机技术相互结合在电气工程中的应用,使工程的投入成本减低,控制人员的工作压力减轻,合理配置了人力资源,总体的工作效率大大提高。

2 智能化技术在电气工程自动化控制应用中的优势

(1)智能化函数近似器的应用优势。采用遗传算法、类非线形函数近似器的人工智能控制器对整体的了解更加清楚,对控制战略里综合性的开发具有促进效果,职能控制器的函数比常规的函数估计器。具有优越性;(2)技术调整可以提升函数性能。设计控制模型时会出现不确定因素,智能控制器可以根据参数变化、非线性因素实现调整,提升自身的优越性能;(3)智能化技术便于调节。人工智能控制器在没有专家指导时也可以针对响应数据进行自我设计,设计的依据是相应的语言信息。

3 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

(1)实现了电气工程的设计优化。传统的电气工程自动化控制需要人工根据经验和实验数据对电子设备进行不断地设计更新,设计方案的达标率受设计人员的自身经验和掌握电气、磁力、电路知识的影响较大,修改难度大。智能化技术中遗传算法的引进,在减少设计时间的同时,保证了设计方案的使用性能和质量;(2)诊断电气工程故障。智能化技术的引进使得诊断变压器故障的方法精确而简便,通过对变压器渗出的油脂进行化学分解得到一种气体,通过气体判断出变压器故障的大概出现范围,在这个大概的范围内排查,迅速找到故障的变压机器后对发生故障位置检查并修理。智能化技术的应用提升了诊断速度、维修速度和维修效率,使故障对工程的影响得到有效控制,减少经济损失的同时提升经济效益;(3)智能控制。智能化技术在电气工程自动化控制汇总应用,对实现电气工程自动化控制的、自主化、自动操作化、高效化以及远程化有积极作用。智能化技术对电气工程自动化控制的实现通过专家系统控制、模糊逻辑、神经系统控制。1)智能技术在专家系统中的应用。专家系统是以人类相关专业的专家的专业水平为依据,有效运用数字模型来准确表示难度较高的计算机程序的系统。建立与专家经验相关的数据库和人类相似判断的推理程序是专家系统的关键。专家系统的工作原理:计算机根据遇到的难题在数据库中搜寻相似问题,对相似问题的数据分析推理,找出适合解决问题的最优方法。专家系统在对电压进行归类、电力系统的恢复、电网调度方面应用较广泛;2)智能技术在模糊逻辑中的应用。模糊逻辑可以模拟人类的思维方式,以人类心理学为基础,结合有效的数学函数,通过模糊集的方式揭示人类心理变化发展的过程[2]。模糊逻辑应用于电气工程在数学建模比较模糊时及电力工人对系统故障模糊时,有效的统计和分析数据,根据分新出的数据确定预测系统障碍操作和分配方案;3)智能技术在神经网络的应用。经网络系统指一种计算机程序模拟人类的神经系统对网络信息进行传输和处理。该系统有和人类相似的逻辑思维能力。神经网络系统在电气工程中的应用是:该系统通过分析系统静态和动态的安全度、建立谐波模型,实现对障碍进行检测与诊断、对电力系统的实时监控;4)智能技术在遗传算法中的应用。遗传算法在电气工程中的主要应用是选择电气信号的最佳采样率、对输电系统中电容的控制等方面。

4 智能化技术在电气工程自动化控制中有重要的应用意义

(1)促使电气工程自动化控制的统一。智能化技术在电气工程自动化控制中的应用,使得模型对于复杂问题的失控状况有效避免,智能化技术控制电气工程的相关数据和设备,促使实现各设备控制性的统一,电气工程自动化的服务质量得到改进,工作的效率也得到提高;(2)电气工程系统控制水平提高。智能化技术的应用使电气工程自动化系统的控制水平得到提高,智能化技术可以对电气工程自动化控制系统中的安全隐患及时做出信息反馈并进行预警警戒,还对电气工程自动化程序的设备相应的系统数据进行控制,实现了重大问题的规避,使电气工程自动化控制水平提高;(3)自动化控制模型有效简化。电气工程的自动化控制的实现是通过建立复杂的控制模型。很多情况下,设备的控制实际操作过程中出现与模型不统一情况,可以通过电气工程自动化控制的自身调节得到错误更正,但是真正的自动化操作中会出现意想不到的状况,对电气工程中自动化控制有影响,智能化技术的应用在一定程度上规避了这种复杂情况,保证了自动化控制的准确性。

5 结语

综上所述,随着科学技术的不断进步,信息技术的不断更新发展,智能化技术在电气工程自动化控制中会得到更加广泛的实用,可以实现电气设备自动化控制能力的强化,电气工程的发展速度有效提高,电气工程的安全性和高质量增强,保障电气工程的健康发展。未来的电气工程自动化发展,需要技术人员不断地探索和创新,创造更加先进的智能化技术,推动电气工程自动化新的发展。

电气自动化控制论文篇(9)

【中图分类号】TP18【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2016)02-0128-01

近40年来我国的经济不断的发展,我国的各个反面也在不断的发展和完善,电气工程行业就是其中之一,目前许多的先进的科技以及技术开始逐渐的应用于电气工程之中,不断的促进电气工程的完善和发展,自动化控制技术应用于电气工程之中能够为电气工程的发展带来很大的优势,促进电气工程行业形势以及应用的突破,有了质的飞跃。

1什么是自动化控制技术

自动化控制技术是与控制论、自动控制、计算机技术、信息论、电子学、液压气压技术、系统工程等都有着十分密切的关系的一门技术,其中计算机技术课控制理论是自动化控制技术的核心,对于自动化控制技术有着十分重要的影响。简单的来说自动化控制技术的主要功能就是实现自动化,对于事情不需要人为的进行,解放劳动力。目前自动化控制技术在电气工程中已经应用到了很多个方面,为电气工程的发展做出了很大的贡献,电气自动化已近成为电气工程中不可或缺的一项技术。

2自动化控制技术在电气工程中的应用

自动化控制技术目前已经开始在电气工程中应用了起来,并且取得了一定的成就,笔者对于自动化控制技术在电气工程中的应用进行了总结,自动化控制技术应用于电气工程主要应用于四个方面,以下就是笔者总结的自动化控制技术在电气工程中的应用。

2.1自动化控制技术在电气工程中电网调度的应用

对于传统的电网调度系统自动化控制程度不高,对于电网的感应敏感程度也不高,所以在电网发生故障时不能够及时的对于故障进行调整,导致电网系统发生故障而导致大规模的检修发生大规模的停电。自动化控制技术的应用于电网调度的过程中,通过自动的对于电网的电压等信息进行及时的调度,使得电网的稳定性不断的增强,自动化控制技术应用与电网调度中还能够及时的发现电网中存在的问题,对于电网进行及时的检修,确保电网的正常运行。

2.2自动化控制技术在电气工程中变电站中的应用

在电气工程变电站的工作中很多是依靠人工来完成的,所以很有可能造成误差,影响变电站的正常运行,而且在变电站的工作中,每天都需要有人24h值守,确保变电站工作的正常运行,在一定程度上造成了很大的劳动力浪费。自动化控制技术应用于电气工程之中,能够通过计算机技术、网络技术、传感技术等技术的应用,使得变电站的很多关于检测和调整工作通过一定的计算机程序自动完成,并且可以实现不用人24h坚守,在一定程度上减少人力资源的浪费,同时提升变电站工作数据的准确度,减少人为调节的误差。

2.3自动化控制技术在电气工程管理中的作用

在自动化控制技术没有应用于电气工程管理之前,电气工程的管理过程很多都要通过后台操作进行,对机械的故障检测只能通过后台逐一检查发现,并不能直接的找到故障点,在故障检测和维修的时候耗费大量的时间,同时对于设备的日常保养检查等问题都必须要人工亲自进行,耗费大量的人力以及物力资源。自动化控制技术应用于电气工程管理中,通过对于电气工程设备的运行过程以及各个配件进行监测,当设备故障时能够及时的发现设备的故障点,并对于问题进行分析,使得问题的检修及时快速的完成,不影响供电情况。并且能够为设备做定期的保养,减少人力物力浪费,延长设备使用寿命。

2.4自动化控制技术在发电厂分散控制系统中的作用

自动化控制技术中的分散控制技术是一门非常前沿的技术,他是结合了计算机技术、通讯技术、控制技术等前沿的技术的一门技术,分散控制系统将功能的控制分散、显示、操作功能等功能集中在一个控制系统之上,实现对于电气工程中多种内容的自动化控制,在发电厂中具有很好的前景。

3自动化控制技术在电气工程中的发展趋势

自动化控制技术应用于电气工程中为电气工程带来了很多的便利,为电气工程的发展提供了新的方向,自动化控制技术应用于电气工程在一定的程度上节省了很大的人力物力,在未来自动化控制技术将会不断的应用到电气工程中,朝着职能化、一体化、绿色化方面发展。

4总结

随着经济全球化时代的到来,各国的经济文化科技等在不断地发展,我国也是一样,电气工程是我国的主要产业之一,对于我国经济文化的建设有着十分重要的作用,电气工程的发展与应用关系到我们国家在国际上的地位,自动化控制技术在电气工程中的应用极大的促进了电气工程的发展,使得电气工程能够更好地为我国社会主义社会建设发挥作用。

参考文献

[1]王佩佩,岳海群.自动化控制技术在电气工程中的应用与发展探究[J].城市建设理论研究(电子版),2015(21):6033~6034.

电气自动化控制论文篇(10)

电气传动技术课程群是电气工程及其自动化本科专业的课程主线之一,其课程包括“电机学”、“电力拖动基础”、“电力电子技术”、“电气数字控制技术”、“电气传动控制技术”等。课程的数量多、相互衔接和耦合紧密,因此对课程群中各门课程的所需基础、课程内容、掌握程度、时间安排和实践方式方法等都需要合理设计、规划和实施,否则出现一个环节不合理,就会影响整个教育质量。

目前,高校的教学改革主要针对两个方面:一个是宏观层次,即研究某一专业的课程规划和设置,以该专业学生在毕业之后应具备的素质和能力为牵引,提出全周期的总体课程规划和时间安排。例如,文献[1]讨论了电气工程及其自动化专业的总体培养目标及毕业后的服务对象,对专业四年中应当学习的公共基础类课程和专业技术类课程进行规划设置,但没有考虑课程的具体内容和统筹衔接。另一个是微观层次,即针对某一门具体的课程,提出相应的课程内容改革、教学方法改革等,如文献[2]、[3]等分别讨论了“电机学”、“电力电子技术”等课程的改革和教学方法,这些研究都是从课程自身建设的角度出发,都没有考虑该门课程和其他课程之间的接口关系。而课程群是处于二者之间的一种课程体系,它既讲究内容安排,又讲究衔接关系,集系统性和个体性于一体。现有的教育科研对电气工程专业的课程群系统教学方法鲜有研究。因此需要针对电气工程及其自动化专业本科学生的最终培养目标,对课程群中的各个课程的课程内容和授课时序等进行统筹安排,才能在达到良好教学效果的同时提高教学效率。

二、电气传动技术课程群的培养目标和课程设置

电气工程及其自动化专业学生的培养目标是要求学生在掌握电气工程学科基础理论、基本知识和学科研究方法的基础上,系统地掌握电气工程专业的专业理论,具有较强的实践实作、工程计算、仿真建模等方面的能力,能够综合运用所学知识分析解决工程技术实际问题。同时具有归纳、评估、处理各种资料信息并加以利用的能力。

电气传动技术课程群作为电气工程及其自动化专业的重要分支方向必然要配合专业的人才培养要求实现高素质人才的培养。结合电气工程及其自动化专业的总体人才培养目标以及电气传动技术课程群方向的实际情况,可制定电气传动技术课程群的分培养目标为:在掌握电路、电子技术基础、自动控制原理、数字信号处理等专业基础课程基本知识与实践方法的基础上,能够系统深入地掌握电机学、电力电子技术、电气传动控制技术的理论基础以及对电气传动系统进行数字控制的编程基础;能够综合运用所学的各门专业知识实现对电气传动系统的分析、计算与仿真,最终完成电气传动系统的软件、硬件设计与制作。

上述培养目标决定了电气传动技术课程群融合了电机学、电力电子技术、现代交直流电气传动技术以及数字控制技术等多个方向的理论知识与实践知识,在有限的教学周期内需要多门课程的理论教学与实践教学统筹规划才能更好地完成。

三、电气传动技术课程群教学内容统筹规划

在传统的教学方法中,课程群中的各个课程和课时虽然安排比较多,但是,一方面各个课程内容上交叉重复较多,另一方面仍然缺少电气传动技术所亟需的一些教学内容,因此需要进行合理的梳理和统筹规划,以提高教学效率和效果。为此采用以下措施。

(一)课程设置调整

取消“电力拖动基础”课程,把课程中的传统电力拖动部分的内容并入到“电机学”中进行讲授。把“现代交直流调速控制技术”课程调整为“电气传动控制技术”课程,课时由60学时调整为40学时,并新增40学时的“电气传动控制技术综合设计及实践”课程,以强化学员的综合分析、设计和实践能力。新增40学时的“电气数字控制技术”课程,使学员掌握电气传动控制所需要的单片机、PLC等方面的数字控制知识。

(二)课时及课程内容安排

“电机学”的课时由122学时调整为110学时,精简合并有关直流电机特性、特殊用途的直流电机、变压器的并联运行和不对称运行、非正弦分布磁场下绕组电动势中的高次谐波及削弱方法等部分内容,强化直流电动机的电力拖动和交流异步电动机电力拖动部分的教学内容,使得被取消了的“电气传动”课程中与传动电力拖动控制相关的内容在电机学中进行了补充。

“电力电子技术”作为电气工程专业的专业基础课程,除了为电气传动技术课程群服务之外,还要为电力系统自动化课程群服务,因此其教学时数保持60学时不变,但是对教学内容进行调整,删减部分基于晶闸管器件的教学内容,增补电气传动控制技术所需要的SVPWM、多电平控制、间接直流变换等内容。对于四大基本变流器以及PWM控制技术的内容仍然作为重点在“电力电子技术”课程中讲授。

调整后的“电气传动控制技术”变为40学时,删减PWM控制和变流技术部分的内容,该部分内容由“电力电子技术课程”统一讲授。

(三)教材调整

由于课程及课程内容进行了调整,因此对各个课程的教材也进行调整:

“电机学”的教材改为自编教材《船用电机学》;“电力电子技术”课程的教材改为王兆安编《电力电子技术》第5版;“现代交直流调速技术”课程调整为“电气传动控制技术”后,选用的教材为阮毅、陈伯时编写的《电力拖动自动控制系统》第4版;“电气数字控制技术”课选用的教材为:韩俊峰等编写的《单片机原理及应用》和王阿根等编写的《电气可编程控制原理与应用》。

(四)课程时序安排

课程群中的各个课程,既相对独立,又相互联系,有的课程需要其他的课程作为基础,因此在开课顺序上要合理安排,否则在授课和学习上都会造成困难。

电气传动技术课程群的各个课程中,“电气传动控制技术”及其综合实践应当是终极课程,其他课程都是为该课程服务并作为该课程的基础,因此应在其他课程之后开课。此外,“电机学”是所有其他课程的基础,应当在课程群中最先开课。因此在课程时序安排中,应当把握以上基本原则。

电气自动化控制论文篇(11)

作者简介:吴晓刚(1981-),男,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,副教授;周美兰(1962-),女,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,教授。(黑龙江 哈尔滨 150080)

基金项目:本文系黑龙江省高等教育教学改革项目(项目编号:JG2201201107)、哈尔滨理工大学高等教育研究重点项目(项目编号:A201200004)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)28-0098-02

随着汽车产业的发展,电子技术在汽车上的应用已成为汽车设计研究部门考虑汽车结构革新的重要原因。在国外,平均每辆汽车上的电子装置在整车成本中占20%~25%,一些豪华轿车上装有40多个微处理器,有的汽车电子产品甚至占整车成本的50%以上。许多汽车制造商都认为,增加汽车电子装备的数量,促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的有效手段。[1]

在对汽车电子技术的教学研究中,文献[2]提出优化“汽车电子与控制”配置课程的内容、改革结构体系、改革教学方法和手段、加强实验建设和课程设计环节等改革思路。文献[3]分析了“汽车电子控制技术”课程在理论教学和实践教学方面的问题,提出了灵活多样的理论教学改革方案和采用项目教学法等加强实践环节教学的建议。文献[4]介绍了汽车电子控制技术课程精品实验项目的设计思想、主要环节及具体实践。文献[5]将虚拟仪器LabVIEW软件应用于汽车电子技术综合性和设计性虚拟实验中,并进行了实验教学的实践。文献[6]开发了汽车电子控制系统实验教学所需要的嵌入式系统,完成了实验箱硬件及教学实验所需的支撑软件,并在此基础上开展了教学实践。文献[7]介绍了在电子信息工程专业开设汽车电子系列特色课程的研究。

在汽车电子中,涉及到电力电子技术的内容通常称为汽车电力电子技术,并且成为了电力电子技术的重要分支。哈尔滨理工大学(以下简称“我校”)电气工程及其自动化专业下的电力电子方向,在汽车电子研究上已有了十几年的基础。在依托汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程研究中心和黑龙江汽车电子技术研究中心科研基地的基础上,形成了以新能源汽车动力系统控制和汽车电子驱动控制为特色的研究方向,并培养了大量的硕士研究生和博士。因此,为了在本科教学中体现我校电气工程及其自动化专业的办学特色,结合在汽车电子方向上的研究成果,在2010年制定的电气工程及其自动化专业电力电子方向本科生培养方案中,特别增设了“汽车电子技术”专业方向选修课。本文以“汽车电子技术”课程作为研究和实践对象,通过课程结构优化设置和考核方式改革,结合现场教学和研究性教学的教学方法,实现具有特色的专业选修课教学。

一、“汽车电子技术”课程结构

“汽车电子技术”课程开设在大学四年级上学期,为专业选修课程,2学分,共32学时。其中理论教学22学时,实践教学10学时。根据电气工程及其自动化专业的基础课程和平台课程设置,结合汽车电子技术的主要特点,“汽车电子技术”课程的理论教学可分为6个模块,如图1所示。

在“汽车电子技术”课的理论教学环节中,第一部分,先介绍汽车电子的基本概念,回顾汽车电子技术的发展历史,通过实例分析介绍汽车电子对汽车安全与节能的影响,结合电气工程及其自动化专业的相关知识,讲述汽车电子与电力电子的关系。

第二部分,介绍汽车电子技术中常用的器件。包括光电、霍尔、电阻等各类传感器,常用于汽车电子控制系统中的单片机选型及选用依据,汽车电子控制系统中所用的交直流电机、电磁阀等执行器件的工作原理和控制方法。

第三部分,在以上介绍的基础上,着重介绍汽车变速器电控、ABS系统、动力转向电控等汽车电子控制系统的设计方法,主要内容包括电控系统开发遵循的标准、硬件电路设计和软件编程方法,特别强调目前汽车电子控制系统中所用的V流程开发模式。

第四部分,结合新能源汽车的热点问题,充分发挥电气工程及其自动化专业知识在电动汽车方面的运用。本门课与目前车辆工程专业所开设的“汽车电子技术”不同之处在于,省去了传统以发动机作为主导的汽车动力系统控制部分,强化了电驱动系统的匹配与设计部分。该部分内容除了包含对于汽车动力系统设计方法和匹配规律的介绍外,还增加了对于电动汽车动力系统控制的一般方法介绍。

第五部分,介绍汽车电器系统,包括汽车仪表系统、灯光照明系统、电动门锁系统、电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅、车载空调系统、车载音响系统、车载电视娱乐系统、车载无线通讯系统、电子导航与全球定位系统、智能交通系统和车载网络系统等方面的内容。

第六部分是课程的最后部分,介绍汽车电子控制系统中可靠性的评价标准和一般的故障诊断方法。

以上六部分构成了我校电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”理论教学的主要内容。

在“汽车电子技术”课程的实践教学过程中,主要有实验和课程设计两种方式。实验课作为学生在校内实现理论联系实际的一种比较有效的手段,学生通过实验能够加深对课程理论知识的理解,并能够培养一定的实践能力。我校在电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”实验课的设置上,主要分为5个部分,如图2所示。

课程设计是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段,它不但可以使学生加深对理论和实验课程的理解,而且能够使学生将所学的课程内容与相关课程综合起来,提高了知识的应用能力。[8]“汽车电子技术”是一门实践性很强的课程,课程设计主要结合我校电气工程及其自动化专业平台课的知识,以电动汽车控制系统作为设计目标,让学生结合电力电子技术的相关知识进行设计。

二、“汽车电子技术”课程教学方法的改革

对于“汽车电子技术”课程来说,涉及到的汽车电子控制系统单靠语言描述是很难讲清楚的,而通过传统的板书教学方式,也很难清晰勾勒出汽车电子控制系统的原理和工作过程。因此本门课在授课方式上采用多媒体教学的方式,通过多媒体课件制作出的动画及示意图等来展示汽车电子控制系统的结构、组成及工作原理,使教学的内容直观清晰,易于理解。

在“汽车电子技术”课程的教学过程中,除了正常的多媒体课堂教学外,还采用了现场教学结合研究性教学的授课方法。现场教学即依托我校汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程中心的实验平台,使学生到工程中心参观现场演示,并试用工程中心开发的汽车电子产品实验样机。这些教学手段可以使学生对汽车电子的功能及开发有更直观的认识。除此之外,教学内容中以汽车电子产品的项目开发作为主导。例如在“汽车电子控制系统的设计”这部分内容讲授时,可自始至终以工程中心开发的汽车变速器控制单元作为对象,从汽车电子产品开发的前期调研、方案论证,到中间环节的样机开发、功能验证,再到最后环节的样机标定、测试等进行全方位的介绍。通过这样的讲授,学生对汽车电子的感性知识加深,在理论学习中的目的就会变得明确,清楚地认识到需要掌握的主要内容。

三、“汽车电子技术”课程考核方式

为了有效地组织教学,突出“汽车电子技术”课程的实践性,改革了这门课程的考核方式。我校其他专业课程的考核方式大部分是以平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%的比例进行综合评定。而由于“汽车电子技术”课程面向电气工程及其自动化专业电力电子方向的本科生,选课人数基本维持在40~60人范围内,这样的人数规模便于授课教师进行小范围内的专业指导,因此在考核方式上提出了平时成绩、作业成绩、实验成绩、课程设计与专业论文撰写相结合评定的方式。与其他课程不同之处还在于,其他课程安排的课程设计都是最终给定一个独立的成绩,而作为专业选修课,本门课程的课程设计成绩只是最终成绩的其中一部分。

目前该门课程的考核采用平时成绩占10%,作业成绩占10%,实验成绩占10%,课程设计占30%,专业小论文占40%的比例权重进行成绩的评定。这样做的好处是,不但能够充分发挥本门课理论与实践紧密结合的特点,并且可以充分激发学生的学习兴趣,培养学生的团队合作精神。

专业小论文作为考核的主要部分,在撰写过程中,授课老师首先利用2学时的时间对学生进行科技论文撰写的培训,而后引导学生充分利用学校图书馆的资源,根据各自分配到的科技论文主题进行文献的检索;学生分成了3至4名成员一组,选择关于汽车电子的主题项目,可建议主题为电动汽车整车控制器的设计、汽车防抱死ABS系统设计、汽车自动变速器控制系统设计等,学生也可以自己提出新的主题。给定主题一段时间以后,学生提交科技论文,并以学术会议的形式在课堂上进行交流,老师和其他同学可以自由根据报告者的内容提问,并提出意见和建议。该部分成绩可以当场给出,这样做的好处是激发学生的积极性,所给定的成绩能够实现主观与客观兼顾的效果,令所有同学信服。

四、结论

根据“汽车电子技术”理论与实际紧密结合的特点,结合所开设课程在电气工程及其自动化专业的实际情况,提出了教学中课程内容优化配置,现场教学结合研究性教学的授课方法;考核上提出了平时、作业、实验、课程设计与科技论文撰写相结合的方式。通过这些教学改革,提高学生学习的积极性和主动性,真正能够在有限的学时内获得最实用的知识,增强学生的实践能力。

参考文献:

[1]李建秋,赵六奇,韩晓东.汽车电子学教程[M].第2版.北京:清华大学出版社,2011.

[2]周雅夫,连静,李琳辉,等.《汽车电子与控制》课程教学改革的探析[J].科技创新导报,2010,(16):190.

[3]赵科.汽车电子控制技术教学探讨[J].新西部:理论版,2011,(27):221-222.

[4]赵秀春,徐国凯,陈晓云.汽车电子控制技术精品实验项目设计与实践[J].大连民族学院学报,2010,12(5):497-499.

[5]仇成群.LabVIEW在汽车电子虚拟实验教学中的应用[J].仪器仪表用户,2011,18(6):97-98.