智能化技术在电气工程自动化中的应用研究

智能化技术在电气工程自动化中的应用研究

顾强

（工作单位：上海申电通轨道交通科技有限公司）

顾强（1973.2），男汉族上海籍，硕士，工程师，从事电气自动化及智能化技术研究

摘要：智能化技术作为一种创新的生产手段，将其应用在电气工程自动化中，能够发挥出重要的作用。应用智能化技术在电气工程自动化中具有重要性，可以提高生产效率、提升产品质量、降低能耗和资源消耗、提升安全性和可靠性，推动智能制造和工业升级。本文旨在探讨智能化技术在电气工程自动化中的应用价值以及应用策略，旨在为电气工程自动化提供生产效率，促进行业发展创新。

关键词：智能化技术；电气工程自动化；应用

随着全球工业化的深入发展，电气工程自动化已成为推动工业进步的重要力量。在追求更高效率和更精确控制的过程中，智能化技术的出现为电气工程自动化带来了革命性的变化[1]。智能化技术以其独特的优势，通过引入先进的算法和模型，优化了电气工程的设计、控制、监测和维护过程，显著提高了生产效率和质量，在电气工程自动化领域中发挥着越来越重要的作用。因此，深入探讨智能化技术在电气工程自动化中的应用及其产生的深远影响具有重要价值。

1智能化技术在电气工程自动化中的应用优势

1.1无需建模即可实现精密控制

在自动化控制过程中，倘若采用传统的控制进行调节和控制，面临复杂多变的受控对象动态方程时，往往难以达到准确把握的目的。实际设计过程中，需先行考虑各种无法预测且难以预见的外部因素如参数易发生变动等。若未能有效控制此类变量，则后续所生成的模型也无法功臻完善，最终导致自动化控制的效果大打折扣[2]。然而，随着智能化控制的普及与应用，上述问题得以迎刃而解。借助此类先进的控制策略，无须再进行复杂的受控对象建模工作，既能有效规避不可控因素，又可以提升自动化控制的精度水平。

1.2智能化控制推动无人操控可能性

智能技术具备诸多优点，尤其适用于电气工程自动化领域，实际应用效果相较于传统控制更为出色。在系统控制阶段，主要依靠鲁棒控制能力、下降时间以及响应时间来优化各项工作。只有当这三项指标有机结合，才能保障自动化控制任务的高质量完成。同时在电气设备调节过程中引入智能技术，不仅能大幅度节省人力成本，还可以使设备实现自我调节功能，摆脱对人工干预的依赖[3]。而且通过优化电气工程还有望实现远程无人操控控制，这项突破性成就堪称是电气工程自动化技术发展历程上的重要里程碑。

1.3实现精细化控制

虽然智能技术在电气工程领域取得了显著效果，但在实际应用过程中仍有不足之处。相关从业人员需要通过相应的处理技术对各项工作进行深入细致的评价，并对日常非频繁使用的数据进行充分评估。在电气工程自动化控制过程中，不同控制的控制对象往往存在显著差异，这给控制工作的实施带来了很大困难。即便采用智能技术，也未必能完全精确、高效地控制所有对象。因此，为有效发挥智能技术的作用，必须全面分析实际情况，针对不同对象进行深入研究，以保证技术方案的成功落地。

2智能化技术在电气工程自动化中的应用策略

2.1提高电气工程自动化水平

智能化技术的应用对于提高电气工程自动化水平具有重要意义。通过引入先进的控制算法或智能化技术能够实现对电气设备的精确控制，提高生产效率。例如，模糊控制、神经网络控制等，实现对电气设备的精确控制。这些算法在应用过程中，能够根据设备的运行状态和输入信号，快速调整控制参数，确保设备在最佳状态下运行。同时，智能算法还能减少系统中的冗余，提高系统的可靠性与稳定性。随着监控技术的快速发展，智能化技术也可以融合电气工程自动化监控需求，对每一个生产环节实行监控，及时发现并处理潜在问题。通过引入传感器和监测设备，可以对设备的运行状态进行实时监测，及时发现异常情况并进行处理，确保设备的正常运行。

2.2优化产品设计

智能化技术在优化产品设计方面也发挥着重要的作用。通过引入计算机辅助设计技术，智能化技术不仅可以快速生成设计方案，还通过模拟分析对产品性能进行优化。实践过程中，智能化技术通过引入计算机辅助设计技术，利用计算机软件快速分析设计需求，并按照既定的输入设计参数，自动生成设计方案，大幅缩短了设计周期。同时，智能化技术还能对设计方案进行模拟分析，预测产品性能。电气工程自动化项目借助智能化技术建立数学模型，开展仿真实验，以此来评估设计方案，及时发现并修正设计中的问题，提高产品的设计质量。此外，智能化技术还能引入专家系统，集合领域专家的知识经验，为产品设计提供专业的指导。专家系统搭配知识推理、决策树等算法等功能，会进一步优化产品设计优化，甚至实现定制化、个性化设计，满足多元化生产需求。

2.3增强系统稳定性

智能化技术可以通过实时监测电气设备的运行状态，及时发现并处理潜在问题，有效预防故障的发生，从而显著增强电气系统的稳定性。在电气设备运行过程中，智能化技术可以借助传感器和监测设备对设备的各项运行参数进行实时监测，如电流、电压、温度、压力等，通过数据采集和传输实现对设备运行状态的实时掌握。一旦发现异常数据，智能化技术会立即启动故障预警机制，及时通知相关人员进行处理，避免故障的扩大。同时，智能化技术还可以通过分析系统的历史数据，运用大数据、机器学习等技术手段，对设备可能出现的问题进行诊断。通过对大量历史数据的挖掘和分析，能发现设备运行中的异常模式，提前预测设备可能出现的故障类型，从而提前采取措施进行维修，有效预防故障的发生。这种预测和诊断不仅提高了设备的可靠性，也降低了维修成本和停机时间。

3智能化技术在电气工程自动化中的应用前景

目前，智能系统在当今电力自动化工程的大多数领域均已得到广泛应用。然而，必须认识到，智能技术自身存在的一些不足也对电气自动化产生了一定程度的困扰。例如，模糊逻辑本质上具有较高的复杂性，因此，在构建数据库时会引起诸多不便。同时，模糊集合并未囊括专家系统的真实且准确的判断，从而给障碍判断带来了未知因素；专家系统虽然拥有强大的学习能力，但由于电力知识的复杂性，致使其建立和维护的难度较大，而一旦构建出来的系统缺乏完整的数据支持，就可能导致推理过程失效，甚至造成不可挽回的损失；另外，当前遗传算法面临的主要挑战在于适应度函数中交叉算法与变异算法的确定，理论基础尚显薄弱，而人工神经网络虽然能局部地模拟人类大脑的运作方式，但难以满足大型电网系统运转所需的全面能力。为弥补这些智能技术各自所存在的不足之处及缺陷，未来智能技术在电气工程自动化系统中的应用，应当采用混合型智能技术的策略，例如，借由人工神经网络的自学习能力、推断性能，来弥补模糊逻辑未能涵盖所有专家系统经验的不足，及其本身缺乏更新迭代特性的局限；同时，借助专家系统为人工神经网络提供日益丰富的研究样本，以提高其推理分析的实力；此外，还可以利用人工神经网络系统与专家系统、模糊系统为遗传算法提供可供参考的交叉算法和变异算法，助力其选出最为合理有效的优化解决方案。

结论

综上所述，智能化技术在电气工程自动化中的应用具有广泛的前景和巨大的潜力，为电气工程领域的持续发展提供了有力支持。未来随着科技的不断发展，智能化技术在电气工程自动化中的应用将更加深入，为推动工业发展和社会进步发挥积极作用。

参考文献

[1]王俞淇. 智能化技术在电气工程自动化中的应用研究[J]. 中国科技纵横,2023(4):53-55.

[2]李静,林富军,李雄飞. 智能化技术在电气工程自动化中的应用研究[J]. 中国设备工程,2023(13):31-33. DOI:10.3969/j.issn.1671-0711.2023.13.014.

[3]杨明. 智能化技术在电气工程自动化中的应用[J]. 光源与照明,2022(1):195-197.