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控制系統(tǒng)

人工智能在電氣自動化控制中的應(yīng)用

2025China.cn   2014年04月25日

  隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高,人工智能技術(shù)也得到了快速發(fā)展。在電氣自動化控制中也引進了人工智能技術(shù)。這對電氣設(shè)備的設(shè)計起到了很大的促進作用。接下來,我們就來探討一下人工智能在電氣自動化控制中的具體應(yīng)用,以及相關(guān)的看法和意見,希望能為我國電氣發(fā)展提供一些幫助。

  引言

  人工智能是一種全新的科技,它與傳統(tǒng)的方式之間存在很多差異,也不會受到傳統(tǒng)方式的局限,這種技術(shù)主要是通過計算機來完成的,通過這種科技可以進行人類智能活動的模擬就是指人工智能技術(shù)。通過人工智能技術(shù)可以解決很多問題,比如說傳統(tǒng)技術(shù)不能解決或難以解決的。現(xiàn)在,隨著技術(shù)和經(jīng)濟的發(fā)展,這項技術(shù)也得到了迅速發(fā)展,無論是從理論方面還是實踐方面。它已經(jīng)大量應(yīng)用于社會和經(jīng)濟建設(shè)上,取得了很大的效益。這項技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域、航空領(lǐng)域、電力領(lǐng)域和國防領(lǐng)域里都得到了廣泛的應(yīng)用。那么,接下來我們就來介紹一下如何在這種技術(shù)在電力部門的具體應(yīng)用方式。

  1對人工智能理論的具體分析

  人工智能主要研究的是自然科學(xué)和社會科學(xué),是一門比較先進的學(xué)科。所以它所涉及的知識范圍是非常廣泛的,不僅僅包括了哲學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)還有認知科學(xué),還包括了控制學(xué)、心理學(xué)、不定性論等等。這種技術(shù)的研究內(nèi)容也比較復(fù)雜。但是對于這種新技術(shù)主要被智能控制、機器人學(xué)、遺傳編程、語言和圖像理解等領(lǐng)域所應(yīng)用。但是在電氣自動化控制中這種技術(shù)還沒有得到很好的應(yīng)用。這就需要我們不斷的去探索,使這種技術(shù)能夠更好地應(yīng)用于電氣領(lǐng)域,促進電氣領(lǐng)域的快速發(fā)展。

  2人工智能控制器的具體優(yōu)勢

  和常規(guī)的函數(shù)估計器相比AI函數(shù)近似器具有很多優(yōu)勢,接下來我們就來簡單的介紹一下。

  2.1如果使用的是AI函數(shù)近似器,那么在設(shè)計時就不用對實驗對象進行控制了。

  2.2如果對這種模式進行調(diào)整,還可以有效的改善其l生能。這樣就可以提高計算結(jié)果的準確性。

  2.3與古典控制器相比AI函數(shù)近似器更容易調(diào)節(jié),而且調(diào)節(jié)的方法更加的簡便,這就省去了很多麻煩。

  2.4在進行AI函數(shù)近似器的設(shè)計時,可以不需要專家的參與,工作可以不具備相關(guān)的專業(yè)知識。只要進行數(shù)據(jù)分析就可以完成。這樣這項技術(shù)就具有更廣闊的使用范圍,可以使用的人群也更多。

  2.5運用語言和響應(yīng)信息也可以對AI函數(shù)近似器進行設(shè)計。

  2.6這種技術(shù)的一致l生也很好,也和驅(qū)動器的特征沒有任何關(guān)系,不會受到驅(qū)動器特陛的影響,這樣就可以更好的保證數(shù)據(jù)的準確性。

  3案例:A1人工智能調(diào)節(jié)器在恒壓供水中的具體應(yīng)用

  3.1系統(tǒng)工作的原理

  A1人工智能系統(tǒng)是由變頻器、控制接觸器組、閥門、壓力變送器和AI-808人工智能調(diào)節(jié)器共同組成的。它的主要工作原理是:壓力傳感器可以檢測出水總管所產(chǎn)生的壓力,這種壓力可以通過變送器直接送到AI-808儀表上,要想得出壓力存在的誤差或者是誤差的變化率就要對設(shè)定值進行比較。接著采用控制算法進行計算,得出結(jié)果以后將其送至變頻器上,接著在調(diào)節(jié)頻率,使出水管壓符合標準。如果用戶的數(shù)量以及用水量都增加了,那么一臺水泵就不能夠滿足供水需要,所以,PLC就能夠檢測出AI-808調(diào)節(jié)器的壓力低信號。如果想再加一臺水泵,那么就要按照相應(yīng)的工作邏輯和工藝進行。此外,如果用戶的用水量減少,PLC也會接收到AI一808調(diào)節(jié)器傳來的水壓高信號,那么就要有一臺水泵不能正常運行。

  3.2控制算法

  在計算電氣自動化控制時,可以使用模糊控制的算法,但這種方法存在很多缺陷,誤差也很大。就是當偏差lel~>EM時 M為雙??刂扑惴╡的邊界值),這樣系統(tǒng)的動態(tài)性能就更好。而改進PID控制算法可以降低誤差。整量化并模糊化誤差e和誤差變化率c后,可以采用帶修正因子的模糊控制規(guī)則。

  可以通過a值的改變來改變雙模算法的模糊控制規(guī)則,這樣就可以改變系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)。而AI調(diào)節(jié)器的功能很多,比如說學(xué)習和調(diào)節(jié)能力。

  3.3可編程控制器

  一般都選擇FX1 N系列作為可編程的控制器,并且使用繼電器作為輸出。只有通過PLC才能完成水泵的自動切換等邏輯功能。所以,不用對量輸入和輸出模塊進行模擬,這樣就使成本大大降低。AI-808人工智能儀表完成系統(tǒng)的壓力閉環(huán)控制2ID的算法相對來說比較簡單,而且這種方法有很多優(yōu)點。

  3.4變頻器

  而艾默生TD200o一4T20o0P型變頻器可以作為水泵型的負載??梢酝ㄟ^AI一808調(diào)節(jié)器輸出的電流信號或者是手動的電位計來進行頻率的控制。這兩種模式也可以互相切換,可以通過手動的方式也可以自動操作。系統(tǒng)控制臺存在兩種操作方式,即手動和自動。如果選擇手動模式,這種模式可以實現(xiàn)水泵的獨立控制。我們也可以在操作時選擇自動的模式,這樣就可以使用開關(guān)來進行控制,如果出現(xiàn)水泵損壞,就可以通過開關(guān)控制使其退出工作狀態(tài),這樣就不會耽誤工作也可以進行維修。

  3.5參數(shù)設(shè)置

  AI一808調(diào)節(jié)器可以提供豐富的用戶設(shè)置方式,這樣不同的控制方式就可以出現(xiàn)不同的控制效果。參數(shù)的設(shè)置決定了系統(tǒng)的動態(tài)和靜態(tài)性能,接下來我們就來介紹一下該系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置:

  給定值:0A3Mpa-0.47Mpa。

  HIAL不需要上限報警。

  LOAL不需要下限報警。

  dHAL正偏差報警用于控制水泵的切換,Dhal=0.05。

  dLAL負偏差報警用于控制水泵的切換,dLAL-0.05。

  Df回差,用于防止由于測量輸入值的波動而出現(xiàn)頻繁調(diào)節(jié)作用,避免內(nèi)位式在回差范圍的調(diào)節(jié)不起作用,Dr=0.05。

  Ctrl:控制方式采用PID調(diào)節(jié)或A1人工智能調(diào)節(jié),Ctrl=l。

  M5:保持參數(shù)算法中的積分作用主要由其決定調(diào)節(jié) 似于PID積分時間,系統(tǒng)積分作用隨著M5越小而變得越強。M5=0時,積分和A1人工智調(diào)節(jié)取消變?yōu)镻D調(diào)節(jié)器’l比時系統(tǒng)值為25。

  P:速率參數(shù),其與每秒內(nèi)儀表輸出變化100%時的測量值的變化大小成正比關(guān)系P= 1000/每秒測量值的升高單位值P=5。

  T:滯后時間,當t逐漸變小時,比例和積分作用都會隨之增強。

  Ctl輸出周期,儀表運算調(diào)節(jié)的快腰由其所反映,Ctl=2。

  sn輸入反饋信號類型,當Sn=33時,信號為1V-5V。

  4案例的簡單分析

  恒壓供水系統(tǒng)的科技含量很高,所以具備很多優(yōu)點,而且在實際生活中得到了很廣泛的應(yīng)用,無論是在工業(yè)供水系統(tǒng)中還是在民用供水系統(tǒng)中,這種技術(shù)的廣泛應(yīng)用主要是因為它的負荷存在很大的變化,而且非常不容易確定,可以使用傳統(tǒng)的PID算法來實現(xiàn)壓力控制的動態(tài)特陛指標的最佳效果。如果使用多種進口調(diào)節(jié)器來進行叵壓供水自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計,系統(tǒng)的動態(tài)特性指標就不能夠保持穩(wěn)定。因此,我們可以使用模糊控制的方法,只有這樣系統(tǒng)的工作效果才會得到保證。在進行系統(tǒng)的實施過程中,如果想保證水廠的全自動化恒壓供水就要選擇AI-808人工智能調(diào)節(jié)器作為主控制器,還要和FX1N PLC邏輯控制功能共同使用。

  5結(jié)語

  科技的發(fā)展促進了智能技術(shù)的發(fā)展,這項技術(shù)在經(jīng)濟和社會發(fā)展中起到了極大的作用,并且廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域。而在電氣自動化控制中也應(yīng)該應(yīng)用這種人工智能技術(shù),這樣才能提高電氣設(shè)備的質(zhì)量和使用效率。在本文中我們簡單的介紹了如何將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化控制中,并且介紹了在應(yīng)用中需要注意的問題,希望能為我國電氣設(shè)備的發(fā)展提供~一些幫助。

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