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篇1
廣東省的電力工業已經步入了大電網、高電壓和大機組時代。隨著整個電網變得越來越復雜，電網規劃中以往那種人為臆斷和局部最優的規劃方式會給電網運行、發展帶來隱患，資金盲目使用的可能性加大。結合目前理論的發展，我們認為電網規劃是一個受到多種條件約束的、以電網總效益為最終目標的多目標的系統工程。對于這樣一個系統，我們認為適宜以控制論為基礎，結合信息論、運籌學和系統工程等理論來研究。
從控制論角度來看，電網是一個巨維數的典型動態大系統，它具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征。另外，電力網絡地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復雜的物理特性，對這樣的系統實現有效決策控制是極為困難的。另一方面，由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強，線路造價，特別是走廊使用權的費用日益昂貴，以及電力網的不斷增大，使得人們對電力網絡的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網具有這樣的特征，一些先進的控制論思想和技術被不斷地引入到電網中來。下面將闡明綜合智能控制技術引入電網規劃中的必要性和可行性。
1綜合智能控制技術
1.1智能控制的概念
迄今為止，智能控制尚無統一的概念，文獻［1］有如下歸納：
a)最早提出智能控制概念當推傅京孫教授，他通過對人-機控制器和機器人方面的研究，將智能控制概括為自動控制和人工智能的結合。他認為在低層次控制中用常規的基本控制器，而在高層次的智能決策，應具有擬人化功能。
b)Saridis在傅京孫工作的基礎上，提出了三元結構的智能控制理論體系，他認為僅有二元結合無助于智能控制的有效和成功應用，必須引入運籌學，使其成為三元結合，并提出了其遞階智能控制的理論框架。
c)國內蔡自興教授在研究了上述理論結構以后，從系統的整體性和目的性出發，于1986年提出了四元結構價格體系，將智能控制概括為控制理論、人工智能、運籌學和系統理論4學科交叉。
總之，智能控制是多學科知識的結合，除了從控制論出發來研究它，還可以從信息論、生物學以及社會科學角度來討論和研究。
1.2綜合智能控制技術
綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統方法的結合，如模糊變結構控制，自適應模糊控制，自適應神經網絡控制，神經網絡變結構控制等；另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合，如專家模糊控制，模糊神經網絡控制，專家神經網絡控制等。
2一個國外的電網規劃專家系統
目前為止，在電網規劃方面較成功的綜合智能控制技術系統不是很多，其中比較好的有加拿大魁北克水電公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流輸電網絡設計專家系統”。
在80年代末期，隨著人員的退休和長期不用，一些60年代和70年代加拿大電網高速發展時期由工程師們獲得的大量有關電力系統規劃設計的專門知識逐漸被人遺忘，這引起了加拿大電力部門的關注，魁北克水電公司將專家系統技術看成是表達和保存某些目前在人類專家頭腦中的專門經驗和知識的潛在方法。他們認為在電力系統規劃設計領域里，專門知識的損失非常明顯，尤其是在電力系統增長緩慢的時期。這些專門知識來自于各門學科，在多層次的電力系統設計決策過程中起著重要的作用。一些選擇決策，如發電類型、發電廠位置、輸電類型(交流/直流)、電壓等級、輸電線路的數量型號和補償設備的數量型號的選擇必須根據一些準則仔細權衡，包括可靠性、穩定性、穩態性能、費用和環境狀況的準則等。基于此，魁北克水電公司的專家們開發了一個用于輸電網絡初步設計的專家系統，該專家系統具有以下特點。
2.1目標和預期效益
主要目的是研究使用專家系統(ES)來模仿人類專家在AC/DC輸電網絡初步設計中的行為的可能性。系統地確定和表達進行一項合格設計所必須的知識，包括符號和數字數據，以及指導該項設計的原理、規則、準則折衷方法和數學模型。合格的設計基于費用、環境狀況、穩定性、可靠性和設計靈敏度或魯棒性等準則。ES原型還應指導用戶通過完成設計所需的各步驟，使用戶與知識庫交互作用，并提供達到每一中間步驟后相應推理路徑的解釋。預期的主要效益是：
a)專家知識能夠保留和傳授給未來的工程師；
b)知識可以用更加具體的形式加以表達，而不是一些不明確的、沒有根據的判斷；
c)將獲得得更一致的結果；
d)與人類專家相比，ES可以檢查、比較更多的方案，得到更經濟的設計；
e)借助于推理解釋功能，ES可以作為未來專家的教學和訓練工具；
f)作為一種“咨詢”手段或者一個對已有設計進行評價和改進的工具，ES對專家將很有幫助；
g)ES將充當進行各種電力系統設備設計的專家系統家族的先驅，作為一種模型，從中抽取更加一般的設計方法論；
h)ES起到收集常常分散在整個設計機構中的知識的作用。
2.2領域專家和知識工程師的交互作用
知識工程師應當具有電力系統分析和設計領域以及人工智能(AI)領域的經驗，已經證明兩種知識的混合對于從領域專家處抽取和濃縮專家知識非常有效。專家知識來自于電力系統規劃工程師，他們具有多年的規劃、設計和調試大型工程項目的經驗。
2.3對設計的評價因素一個候選的設計必須滿足下述條件：
a)DC系統最小故障恢復特性；
b)容許的無線電和諧波干擾要求；
c)故障后的最小穩定判據；
d)穩定電壓和無功電源的極限；
e)甩負荷后的暫態過電壓極限；
f)可靠性所要求的最小設備冗余度；
g)必須對輸入數據變化不敏感(魯棒性)；
h)必須滿足某一最大費用要求；
i)必須適合現有技術。
魁北克水電公司的“直流/交流輸電網絡網絡設計專家系統”已經成功地應用了近十年，并在不斷地發展、完善。隨著模糊技術和人工神經網絡等的迅速發展，綜合智能控制技術在電網規劃中的應用前景愈來愈廣闊。
3電網規劃決策系統的分解及協調
電網的建設是資金和技術密集型的工程，線路和設備的經濟使用壽命長達數十年之久，所以網絡的結構合理與否，對電網的技術性能和經濟效益將產生長期的影響。一次規劃失誤的損失，若干年難以挽回。隨著廣東省電網的不斷發展，如何合理地布局電網已是當前電網乃至整個電力工業發展的重要課題之一。
電網規劃需要確定的決策是大量的，而這些決策在時間和空間上是相互影響的。目前，限于各方面條件，無法將其統一在一個模型中考慮。只能將其分解成相對簡單的子問題，再通過子問題間的迭代進行協調。按照問題劃分，電網規劃可分為：負荷預測，網架規劃，無功規劃，穩定性分析，短路電流分析。
4結束語
電網負擔著將電源與用戶連接起來的任務。此外為了得到最大的供電可靠性和經濟性，它還擔負著與鄰近地區電力系統聯系起來的任務。由于電網設備投資需求大，并且設備壽命長達數十年，從而導致電力系統強烈地受“過去權重”的制約，因此，尋求最佳的電網投資決策以保證整個電力系統的長期優化發展，是電網規劃所要達到的目標。
結合本文的論述可以看出，電網這一巨維數的典型動態大系數，具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征，而我們所要達到的控制效果是一種多目標、滾動優化的動態非量化指標(電網的工程效益)，在這個過程中知識的表示和處理占了較大的比重。這樣就需要利用綜合智能控制技術去有效地組織有關電網規劃的大量知識，進行選優運算，得到優化的決策。目前廣東省電力工業局聯合華南理工大學電力學院共同開展了“電網規劃專家決策系統”的有關理論研究工作，并有望在2000年開發一個有效的基于綜合智能控制技術的電網規劃決策系統，它的使用將對廣東省電網的建設起到積極的促進作用。
參考文獻
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1智能化技術的主要理論基礎分析
在二十世紀五十年代人工智能就已經問世，通過幾十年的不斷研究與探索，智能化技術也被廣泛的運用起來，在人們生活當中、工作當中都被人工智能化產品所占據，它們能夠像人類一樣有感應，能行動和思索，因其自身擁有高精度、高效率以及高協調性的特點，已經遠超傳統的控制技術，當前隨著計算機的快速發展，能夠有效的實現運用人的思維能力去模擬到機器人身上，在運用計算機編程語言技術，普及增加智能化模擬的可實施性，進而實現科技的快速發展。
2在電氣工程自動化控制中應用智能化技術的主要意義
2.1能夠對自動化控制模型進行簡化
在電氣工程自動化控制工作中，主要就是通過建立模型來實現的，但是因此模型相對比較復雜繁瑣。例如，建立的模型與實際情況出現不符的情況或實際操作中出現與模型不統一的情況，對于這些問題來說一般情況下多以電氣工程自身調節能力來進行處理，但在實際操作中，還是會出現一些無法預測和估計的問題，影響著電氣工程自動化控制的正常運作。而在電氣工程自動化控制中應用智能技術，能夠在一定程度上去防止類似突發事件的發生，從而提升電氣工程自動化控制工作的準確度。
2.2能夠實現電氣工程自動化控制的一致
電氣工程自動化控制主要是以建立模型來實現的，而應用智能化技術在電氣工程自動化控制中，能夠避免模型復雜的問題，進而保障其控制工作的順利完成，利用控制電氣工程中的有關設備與數據，讓電氣工程自動化控制變得更加一致化，不僅能夠提升電氣工程自動化工作效率，還能改進電氣工程自動化的整體服務質量。
2.3對電氣工程系統控制水平進行提升
在電氣工程系統控制中應用智能化技術，能夠有效提升其控制水平，不僅能夠控制電氣工程自動化程序設備中的相應系統數據，并且還能對電氣工程自動化安全隱患進行警戒，在一定的情況下避免自動化控制中出現不必要的問題，提升電氣工程系統控制水平，為電氣工程領域發展提供有利條件。
3在電氣工程自動化控制中智能化技術的主要應用
3.1對電氣工程自動化控制中的病因進行合理診斷
對電氣工程系統進行病因診斷時，對于傳統的診斷形式來說，是相對比較復雜且繁瑣的，不僅僅對工作人員有著很高的要求，還無法對其病因進行精準的診斷，導致電氣工程自動化控制中會出現一些無法避免數據問題等。而職能化技術則能夠利用自身優勢，對其病因進行有效的診斷，還能因其問題提出合理的解決策略，不僅能夠有效找出病因，還能更好的提升其工作效率，因此電氣工程自動化控制中要有效利用智能化技術，在對其設備進行情況的診斷，從而避免相關問題對工作的影響，更好的促進電氣工程自動化控制工作有效進行。
3.2對電氣工程的設計形式進行優化
在傳統的電氣工程的設計中，主要是通過工作人員進行反復實驗和改良才能夠完成，而在工作人員不能全面的考慮到實際情況時，就會出現一些復雜的問題影響正常工作，并且這些問題也不能得到及時的解決，而且在對電氣工程進行設計時，對工作人員的要求也是非常高的，不僅要運用良好的設計知識和專業知識，也要擁有一定的綜合能力，才能剛好的將該工作完成。而對于智能化技術來說，運用在電氣工程自動化中，設計人員可以利用計算機網絡或相關軟件，對電氣工程自動化控制的進行設計，這樣不僅僅能夠提升設計所用數據的準確性，還能夠對設計的樣式進行豐富，能夠更好的解決數據問題，從而保證電氣工程自動化控制工作的良好運作。
3.3實現自動化控制整個電氣工程
電氣工程控制系統中的環節有很多，所以，智能化技術的應用能夠有效對整個電氣工程進行自動化控制工作。智能化技術利用模糊控制、神經網絡控制以及專家系統控制，來實現對電氣工程的自動化控制，利用智能化技術實現對電氣工程的全面控制，這樣不僅能夠保證該工作的順利完成，還能大大提升其工作質量，增強其整體水平，也能為電氣工程領域的發展奠定堅實有利的基礎。
4結論
在電氣工程自動化控制中應用智能技術，這不僅僅是一個非常大的成就，還是促進智能化技術在其他各個領域當中的良好應用，發揮其作用，更好的讓智能化技術為我國經濟發展奠定良好基礎，并能穩定推動電氣工程領域實現長期可持續發展目標。
作者:閆鵬 單位:包頭市九原區住房保障和房屋管理服務中心
篇3
一、智能控制的主要方法
智能控制技術的主要方法有模糊控制、基于知識的專家控制、神經網絡控制和集成智能控制等，以及常用優化算法有:遺傳算法、蟻群算法、免疫算法等。
2.1模糊控制
模糊控制以模糊集合、模糊語言變量、模糊推理為其理論基礎，以先驗知識和專家經驗作為控制規則。其基本思想是用機器模擬人對系統的控制，就是在被控對象的模糊模型的基礎上運用模糊控制器近似推理等手段，實現系統控制。在實現模糊控制時主要考慮模糊變量的隸屬度函數的確定，以及控制規則的制定二者缺一不可。
2.2專家控制
專家控制是將專家系統的理論技術與控制理論技術相結合，仿效專家的經驗，實現對系統控制的一種智能控制。主體由知識庫和推理機構組成，通過對知識的獲取與組織，按某種策略適時選用恰當的規則進行推理，以實現對控制對象的控制。專家控制可以靈活地選取控制率，靈活性高；可通過調整控制器的參數，適應對象特性及環境的變化，適應性好；通過專家規則，系統可以在非線性、大偏差的情況下可靠地工作，魯棒性強。
2.3神經網絡控制
神經網絡模擬人腦神經元的活動，利用神經元之間的聯結與權值的分布來表示特定的信息，通過不斷修正連接的權值進行自我學習，以逼近理論為依據進行神經網絡建模，并以直接自校正控制、間接自校正控制、神經網絡預測控制等方式實現智能控制。
1.4學習控制
(1)遺傳算法學習控制
智能控制是通過計算機實現對系統的控制，因此控制技術離不開優化技術。快速、高效、全局化的優化算法是實現智能控制的重要手段。遺傳算法是模擬自然選擇和遺傳機制的一種搜索和優化算法，它模擬生物界/生存競爭，優勝劣汰，適者生存的機制，利用復制、交叉、變異等遺傳操作來完成尋優。遺傳算法作為優化搜索算法，一方面希望在寬廣的空間內進行搜索，從而提高求得最優解的概率；另一方面又希望向著解的方向盡快縮小搜索范圍，從而提高搜索效率。如何同時提高搜索最優解的概率和效率，是遺傳算法的一個主要研究方向。
(2)迭代學習控制
迭代學習控制模仿人類學習的方法、即通過多次的訓練，從經驗中學會某種技能，來達到有效控制的目的。迭代學習控制能夠通過一系列迭代過程實現對二階非線性動力學系統的跟蹤控制。整個控制結構由線性反饋控制器和前饋學習補償控制器組成，其中線性反饋控制器保證了非線性系統的穩定運行、前饋補償控制器保證了系統的跟蹤控制精度。它在執行重復運動的非線性機器人系統的控制中是相當成功的。
二、智能控制的應用
1.工業過程中的智能控制
生產過程的智能控制主要包括兩個方面:局部級和全局級。局部級的智能控制是指將智能引入工藝過程中的某一單元進行控制器設計，例如智能PID控制器、專家控制器、神經元網絡控制器等。研究熱點是智能PID控制器，因為其在參數的整定和在線自適應調整方面具有明顯的優勢，且可用于控制一些非線性的復雜對象。全局級的智能控制主要針對整個生產過程的自動化，包括整個操作工藝的控制、過程的故障診斷、規劃過程操作處理異常等。
2.機械制造中的智能控制
在現代先進制造系統中，需要依賴那些不夠完備和不夠精確的數據來解決難以或無法預測的情況，人工智能技術為解決這一難題提供了有效的解決方案。智能控制隨之也被廣泛地應用于機械制造行業，它利用模糊數學、神經網絡的方法對制造過程進行動態環境建模，利用傳感器融合技術來進行信息的預處理和綜合。可采用專家系統的“Then-If”逆向推理作為反饋機構，修改控制機構或者選擇較好的控制模式和參數。利用模糊集合和模糊關系的魯棒性，將模糊信息集成到閉環控制的外環決策選取機構來選擇控制動作。利用神經網絡的學習功能和并行處理信息的能力，進行在線的模式識別，處理那些可能是殘缺不全的信息。
3.電力電子學研究領域中的智能控制
電力系統中發電機、變壓器、電動機等電機電器設備的設計、生產、運行、控制是一個復雜的過程，國內外的電氣工作者將人工智能技術引入到電氣設備的優化設計、故障診斷及控制中，取得了良好的控制效果。遺傳算法是一種先進的優化算法，采用此方法來對電器設備的設計進行優化，可以降低成本，縮短計算時間，提高產品設計的效率和質量。應用于電氣設備故障診斷的智能控制技術有:模糊邏輯、專家系統和神經網絡。在電力電子學的眾多應用領域中，智能控制在電流控制PWM技術中的應用是具有代表性的技術應用方向之一，也是研究的新熱點之一。
以上的三個例子只是智能控制在各行各業應用中的一個縮影，它的作用以及影響力將會關系國民生計。并且智能控制技術的發展也是日新月異，我們只有時課關注智能控制技術才能跟上其日益加快的技術更新步伐。
參考文獻：
[1]嚴宇，劉天琪.基于神經網絡和模糊理論的電力系統動態安全評估[J].四川大學學報，2004，36(1):106-110.
篇4
2.1人工智能控制實現了數據的采集及處理功能
在電氣設備的運行過程中，數據的采集和處理是了解電氣設備自動化控制情況，發現運行過程中的問題和提出解決辦法的重要依據。在傳統的自動化控制中，由于技術水平和實際運行中的動態變化，數據的采集和傳輸無法做到準確和穩定，保存數據容易出現丟失的情況。人工智能技術的使用，可以保障電氣自動化運行過程中對動態信息的及時收集和穩定傳輸，對相關數據的保存工作也更安全，這就提高了電氣自動化的控制水平，充分保障了電氣運行中的安全性和穩定性。
2.2人工智能控制實現了系統運行監視機報警功能
電氣自動化控制是用電氣的可編程控制器，控制繼電器，帶動執行機構，完成預期設計動作的過程。在此過程中，系統內部各部分之間的運行都要嚴格按照設計模型和函數計算的基礎上進行，如果系統中的一點出現問題，就會造成整個自動控制系統的故障。在以往的自動化控制系統運行中，對系統內部各部分之間的運行數據和運行狀態進行實時監測，對運行中的特殊情況進行及時的報警處理，幫助自動化系統及時處理可能出現的故障，提醒電氣管理人員加強對電氣系統的管理。
2.3人工智能控制實現了操作控制功能
電氣自動化控制的主要特征之一就是通過計算機的一鍵操作，就可以實現對電氣系統的整體控制，保障電氣自動化運行符合現實的需要。傳統的自動化系統的操作，需要靠人工對系統各個環節進行人工操作，從而促進自動化系統內部的協調和配合，這種方式既降低了自動化運行的效率，也增加了自動化系統的故障發生頻率。人工智能技術對電氣自動化系統的控制，是通過各種先進的算法，按照電氣自動化的需求，對自動化系統進行自動化和智能化設計，從而實現對電氣自動化控制系統的同時操作，大大提高了自動化控制的效率，減少了單獨指令操作中容易出現的不協調情況的發生。
3人工智能技術在電氣自動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語言變量等為理論基礎，并以專家經驗作為模糊控制的規則。模糊控制就是在被控制的對象的模糊模型的基礎之上，運用模糊控制器，實現對電氣控制系統的控制。在實際控制設計過程中，通過對計算機控制系統的使用，使電氣自動化系統形成具有反饋通道的閉環結構的數字控制系統，從而達到對電氣自動化系統的科學控制。
3.2專家控制
專家控制是指在進行電氣自動化控制過程中，利用相關的系統控制理論和控制技術的結合，通過對以往控制經驗的模擬和學習，實現電氣自動化控制中智能控制技術的實施。這種控制方式具有很強的靈活性，在實際運行中，面對控制要求和系統運行情況，專家控制可以自覺選取控制率，并通過自我調整，強化對工作環境的適應。
3.3網絡神經控制
網絡神經控制的原理就是基于對人腦神經元的活動模擬，以逼近原理為依據的網絡建模。神經控制是有學習能力的，屬于學習控制，對電氣自動化控制中出現的新問題可以及時提出有效的解決辦法，并通過對相關技術問題的分析解決，提高自身的人工智能水平。
篇5
隨著時展，全球各國都開始注重環境保護，以降低環境問題對人類生存和生產的危害，因此越來越多環保工程應運而生。中國一直將環境污染治理作為基本國策之一，在各行各業發展中都將保護環境作為生產的原則之一。在這個背景下，環境工程成為近年來發展較快的行業。尤其是環保工程常常涉及到燃料脫硫過程，在這個過程中應用電氣控制技術，能提升生產效率，并保障生產的安全性和穩定性。將電氣控制技術運用到煤炭脫硫生產過程中，能有效避免生產過程中的安全問題，且操作人員能采用遠程操作方法來實現脫硫工作，不僅效率得到提升，也避免了有毒物質對人體傷害。
1.2高爐鼓風機
由于中國建筑行業快速發展，對鋼材的需求不斷提升。而電氣控制技術在高爐鼓風機中得到了廣泛應用。a)電氣控制技術的穩定性和連續性能更好地防止高爐鼓風機出現運行中的故障，降低運行事故發生概率；b)電氣控制技術能實現高爐鼓風機整體性能的大幅提升。通過電氣控制技術的使用，能有效改進高爐工作，使整體煉鋼水平得到提升。同時要對鼓風機低電壓跳閘的電氣控制技術、二次控制電源的電氣控制技術及瞬時斷電的電氣控制技術進行大力技術改造。
1.3鐵路起重設備
在電氣控制技術起步階段，中國的鐵路起重機在運行過程中存在很多局限性，且涉及到很多協調工作，無法滿足鐵路救援工作需求，而在當時經濟條件下無法大量引進國外發達國家生產的機械設備，使得起重機控制工作非常困難。隨著電氣控制技術的發展和應用，中國鐵路起重設備逐步向著智能化、高集成度、自動化方向發展，使鐵路救援工作更加靈活，成本低廉且便與維修。其中，PLC技術的出現成功解決了鐵路起重設備中的問題。PLC是一個以微處理器為核心，數字運算操作的電子系統裝置，專為在工業現場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時/計數和算術運算等操作指令，并通過數字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型機械或生產過程。通過PLC技術應用，使中國擺脫了國外技術控制，鐵路運輸業得到了飛速發展。
2對電氣控制技術未來發展趨勢的展望
隨著科學技術不斷發展，以人工智能技術為主的神經網絡、遺傳算法、模糊邏輯等技術已經在電力系統中應用，相關應用研究也在不斷進行。電氣控制技術涉及內容比較多，不僅涉及到電氣原理、線路、系統設計，也涉及到編程方法及生產機械應用等相關內容。同時電力控制方法也比較多，在很大程度上需要結合電氣控制技術。下面就電氣控制技術未來發展趨勢進行展望。
2.1電氣控制技術向著智能化趨勢發展
在科學技術發展帶動下，中國電氣控制技術逐步向著智能化方向發展，以人工智能技術為主要技術核心的各種技術目前已應用到電氣控制技術當中，并且與此相關的各種技術也在不斷研究和發展中。從當前研究成果可看出，神經網絡已成為解決復雜問題的關鍵技術，通過對神經網絡技術使用，可以對各種故障樣本進行分析，并找出解決問題的方法，當再次出現故障時，就可以在最短時間內排除故障。通過各種智能技術與電氣控制技術的結合，能將兩者優勢充分發揮、使用，更好地解決電氣系統中存在的問題。
2.2電氣控制技術向著開放性趨勢發展
電氣控制技術當前不斷創新和發展，其硬件系統不斷更新，新電氣控制技術不但安全性高、運行穩定，并且具有很強的靈活性和可靠性，能在生產中提供更多發展平臺。在信息技術發展帶動下，電氣控制技術也向著開放性方向發展。網絡技術創新為電氣控制技術提供了更多溝通和交流方式，使得電氣控制設計與網絡技術結合，不斷呈現多樣化趨勢。電氣控制技術的開放性趨勢，也會使電氣系統的整體性能和特殊性能得到進一步提升。由此可見，開放性趨勢已成為電氣控制技術的必然發展趨勢。
2.3電氣控制技術向著網絡化趨勢發展
目前電氣控制技術的優勢是強大的自我診斷和修復功能，使其能精準有效地切除故障以防止事故發生。但為了更進一步提升系統安全性，就要對系統進行網絡化改進，增強系統的數據通信功能。電氣設施的網絡化能加強對故障位置、故障距離、故障性質的分析和確定，使電氣設施能得到更加密切的保護，從而提升電氣設施可靠性。在電氣設施保護技術中，可通過網絡將不同母線保護進行高度集成，從回路流量和計算機網絡流量中獲取電流量信息，進而為故障和母線的隔離打下基礎，盡可能降低母線被切除的發生率。采用網絡技術能進一步提升電氣設施和設備的可靠性，降低電氣設備故障發生概率。從這個角度看來，電氣控制技術向著網絡化發展對電氣系統和電氣設備都有著深遠影響。電氣控制技術的網絡化，也將會給電氣控制設計及發展帶來更多新思路，提高電氣控制技術的可靠性和穩定性，在一定程度上也會使電氣控制裝置局部性和整體性的提升成為可能。因此，網絡化趨勢已經成為電氣控制技術發展的必然趨勢。
篇6
1.應用先進的溫度控制與熱計量技術，實現供熱節能
以我國供暖現狀，采暖能耗指標是同類氣候條件下發達國家的3-5倍，而且供暖效果也遠遠不如，能耗大量浪費的原因中固然有百姓用戶節能意識淡薄、收費體制不能刺激節能，但主要的原因還是因為我們設計、施工與運行管理的落后。筆者認為正確的做法是溫控與熱量并重，相輔相成，甚至溫控更加重要。供熱單位先提高自身水平，提高室內熱舒適度，也就是提高服務質量，再合理地向用戶收費，促節能事業發展。
2.戶內系統和戶外系統相結合，減少能耗
目前有一種趨勢：認為講溫控就是要在室內安裝溫度控制閥，講計量就是在戶內安裝熱量表，至于戶外控制就可以不被重視了。溫控與計量是不是只要針對戶內系統，戶外就可以忽視呢？對于一個戶內控制設備完善的系統（安裝了溫控閥和熱量表），如果沒有相應的戶外控制，很難保證戶內設備正常地工作。如果戶外水力失調嚴重，溫控閥不能工作在正常工況下，壓頭大就會頻繁地開關甚至產生噪音，壓頭太小會始終常開而室內溫度不足；熱量表也可能工作在額定之外的流量下，測量不準確。如果外網不能根據戶內工況變化相應調節，如：水泵不能變頻、壓差不能穩定的情況下，水泵、鍋爐或換熱器的效率也不能保證。如果戶內采取了節能手段，而戶外沒有配合措施，一方面會引起管網水力熱力工況的失調，另一方面室內節省的能量不能體現在熱源的節能上，節能這一根本目的就沒有實現。所以我們認為好的戶內控制一定要與戶外控制相結合。
隨著先進計量、控制設備不斷應用于系統中，分戶計量供熱系統逐步在我國發展起來。從用能的角度看分戶計量供熱的技術能夠有效利用自由熱，提倡用戶的行為調節，以減少能耗；另一方面，從用戶出發它能夠提高室內熱環境的舒適性。在散熱器上安裝溫控閥為實現這些目標提供了有效手段。當溫控閥被設定在某一值時，它可以通過感溫包測量室內溫度，實時調節散熱器流量以符合設定值。如果熱網的運行工況可以最大限度的滿足各個用戶的需求，那么溫控閥控制的散熱器供暖房間溫度就不會出現過冷過熱的情形。但是舒適度因人因時而異，提高用戶的舒適程度不僅要求在設計溫度18℃時保持室溫僅有微小的波動，而且應該盡可能的滿足用戶希望提高室內溫度的要求。
3.溫控計量與集中供熱系統相適應，提高節能效率
我們采取“拿來主義”來消化學習國外的溫控計量技術，包括消化和應用國外的產品，但是外來的產品并不適應我國的現有系統，除了水質問題和管理問題外，還有許技術問題。如：系統末端壓差、系統規模大小、設備工作環境等都存在很大的不同，不做任何改變就應用在一起很難得到正常的效果。如有的示范工程，產品應用效果不好，出現一些問題，廠家就提出要徹底地改變中國的供熱系統，殊不知，對中國這一巨大規模的供熱體系，改變是一個漸進的過程，需要一定的時間，不可能一蹴而就。誰應該去適應誰并不存在一個分明的界限，但是合理的尋求結合點，花最小的投入去獲得最大的回報，這個工作非常重要。
4.熱計量方法
目前，按戶計量熱量使用的方法基本有以下3 種：
一是直接測定用戶從供暖系統中用熱量。該方法需對入戶系統的流量及供回水溫度進行測量，采用的儀表為熱量表。該方法的特點是：原理準確，但價格較貴，安裝復雜，并且在小流量時，計量誤差較大。目前在法國、瑞典等國應用較多。
二是通過測定用戶散熱設備的散熱量來確定用熱量。該方法是利用散熱器平均溫度與室內溫度差值的函數關系來確定散熱器的散熱量。該方法采用的儀表為熱量分配表，常用的有蒸發式和電子式2 種。蒸發式熱分配表的特點是價格較低，安裝方便，但計量準確性較差；電子式熱量分配表的特點是計量較準確、方便，價格比蒸發式熱分配表高，并且可在戶外讀值。
三是通過測定用戶的熱負荷來確定用熱量。該方法是測定室內外溫度并對供暖季內的室內外溫差累積求和，然后乘以房間常數（如體積熱指標等）來確定收費。該方法采用的儀表為測溫儀表，但有時將記憶散熱器溫控閥的設定溫度作典型室內溫度，而將某一基準溫度作室外溫度。該方法的特點是：安裝容易，價格較低。但由于遵循相同舒適度繳納相同熱費的原則，用戶的熱費只與設定的或測得的室溫有關，而與實際用熱量無關，因此，開窗等浪費能源的現象無法約束，不利于節能。目前美國和法國有所使用。
5.實施換熱站監控系統應用
換熱站監控中心（MCC）是整個監控系統的中樞神經，具有整體協調、遠程控制和調度功能。它將采集現場過程的數據，通過通訊網絡（WAN）這條連接各換熱站與監控中心的橋梁和紐帶，對數據進行傳輸。換熱站監控中心（MMC）實現對換熱站的監測、控制、管網分析、故障診斷、報警、報表、打印、歷史數據處理、趨勢顯示等功能，并且對各個換熱站的設備參數進行遠程下載與控制，以確保熱網高效經濟運行。其中控制中心還具有數據庫檢索與分析功能，調度中心把各換熱站采集來的數據存入歷史數據庫，數據庫除供歷史報表打印、數據終端檢索外，還要定期或不定期進行數據分析。
我公司換熱站監控系統現場采集和顯示的數據有：室外溫度、換熱機組一、二次側供回水溫度、壓力，補水流量、軟化水箱及污水池的水位，地面液位信號、循環泵、補水泵的運行狀態、調節閥開度、溫度報警等，以上信號在監控中心都可以實時監視，并且可以對循環泵、補水泵、排污泵、電動調節閥等運行狀態進行實時控制。
換熱站監控中心可采集現場數據、實現對換熱站的監測和控制，管網分析、故障診斷、巡檢人員的考勤情況、打印報表、歷史數據處理、趨勢顯示、實時參數、歷史數據在網上給授權用戶等功能，以及對各換熱站設備參數進行遠傳下載與控制，熱網監控中心可實現循環泵、補水泵、排污泵的啟停等控制，以確保高效經濟運行。
實施換熱站監控系統有兩個主要特點：一是實施熱網監控避免了熱量在輸送環節中的浪費；二是實施熱網監控室溫容易控制，控制手段有自動恒溫控主動調節控制，避免了溫度失調、利用了自由熱、實現了經濟運行，而傳統的集中供熱就難以實現這些控制。新型的集中供暖系統采用了溫控與熱計量技術，就可以提高效率、減少浪費、增加控手段，就可以與新型采暖方式同等競爭，奪回價格優勢，爭取市場份額。 [科]
【參考文獻】
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一、智能建筑研究現狀
智能建筑自20世紀80年代初出現在美國，隨著信息技術發展，在全世界范圍內得到了極大發展。智能建筑相對于其他的普通建筑而言，其特征主要是安全、便捷、高效、舒適。隨著建筑智能化系統技術的快速發展，智能建筑工程規模越來越大，智能建筑已逐漸引人關注與研究。根據智能建筑設計標準，其主要結構包括信息系統、設備管理系統以及安全系統，復雜的智能建筑可根據具體需求設計特點的功能模塊。
智能建筑是伴隨著計算機科學技術興起的，以計算機技術與信息技術為基礎，并與建筑施工技術、控制技術息息相關。該技術的發展對智能建筑具有直接影響。智能建筑發展一般劃分如下幾個階段：
（1）第一階段，開始于20世紀80年底，該時期以單功能系統的研發為主流產品。隨著智能控制技術在智能建筑設備的應用，逐步研發出了各種研發產品，其中最具有代表性的是閉路電視監控、火災自動報警、空調設備監控等系統。該系統結構簡單，且可通用、可互換，只需調整控制參數。
（2）第二階段，開始于20世紀90年代，以多功能系統為代表。隨著信息技術、微電子技術的發展，以ASC為代表的微控制器研發成功并得到廣泛推廣。ASC可根據具體要求進行定制。ASC的通信功能實現了各專用控制器間的信息共享和管理功能，如綜合保安系統、建筑設備設備自控系統、有線電視、火災自動報警與控制系統等。
（3）第三階段，20世紀90年代末期出現的集成系統。隨著互聯網的快速興起，通信協議由專有型逐步轉向開放型。
（4）第四階段，21世紀的集成管理智能化系統、計算及網絡系技術，智能控制系統依托互聯網，實現了智能建筑的系統化、集成化與獨立運行和管理。智能建筑實現了基于虛擬現實與多媒體技術的人機接口和融合處理。
二、智能控制技術在智能建筑中的應用
（1）知識庫專家系統和知識工程是智能領域的重大研究成果，專家系統管控著整個系統正常運行，專家系統是在所需控制對象和規律的基礎上研發的。該系統，具有豐富的專業知識和經驗水平，能解決專業問題。根據一個或多個專家提供的特殊領域知識、經驗進行推理，綜合模擬專家的決策來解決復雜的問題。引入基于控制專家的專業知識和實踐經驗的專家控制系統。采用知識表達技術，建立模型知識庫，利用邏輯推理法則，制訂系統的控制決策。為智能建筑的自動化提供了最優控制決策支持。專家控制系統改變了傳統依托數學模型的控制系統設計的局限性，使數學模型與知識模型相融合，知識信息處理技術與控制技術相結合。專家系統現在廣泛應用于物業管理、自動繳費業務與智能支持等領域，在社會上評價均很高。
（2）人工神經網絡在建筑系統建模、學習、控制、優化等方面取得了很大的成功。目前廣泛使用到了語音識別、最優化計算、圖像處理等等控制領域。隨著智能建筑的自動化功能需求的不斷增強，在現代智能建筑物內安裝的自動化設備愈來愈多，能耗也越來越大。智能建筑改變了傳統的自動化、半自動化的響應速度，且其對設備要求越來越低。智能系統中的建筑學習模式的開放，使智能系統的成本越來越低。盡管建筑神經網絡模型存在實時性，但隨計算機運行速度的提高與神經網絡算法的改進，建筑神經網絡控制不斷完善。神經網絡學習控制將采用大規模集成電路，可完成建筑物監控、保安、照明、娛樂等任務。
（3）隨著數據庫技術、網絡技術的快速發展，數據倉庫技術、分布式數據庫的不斷走向成熟，科學家不斷將其引入到了建筑物的智能決策系統當中，能使智能建筑實現智能化決策支持系統。半結構化和非結構化的智能決策幫助了中、高層決策者進行方案決策，為決策者提供詳細的信息，幫助決策者明確決策目標和對決策問題全面認識，能提供各種決策方案，并能對其進行優化設計，幫助決策者提高決策能力、決策水平、決策質量和決策效益，從而達到最大經濟效益的目的。
三、結論
智能建筑由于其依托互聯網技術、計算機技術、信息技術，能夠比較自由的設計個性化服務，從而使我們的工作與生活環境得到了極大的改變，隨著經濟的發展，智能建筑逐步走向個性化、智能化方向發展，而智能建筑的關鍵技術是智能控制技術，因此，只有促進智能控制技術的發展，才能更好的發展智能建筑。
參考文獻：
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粵中(珠江三角洲地區)地網是廣東電網的核心，也是全省最大的負荷中心，該電網與廣西、香港等電網互聯，除了向珠江三角洲地區提供電力外，還擔負著電力交換任務。在粵中地區建設一個強大的500kV電網，對保證廣東電網乃至香港電網以及澳門電網的安全運行有著重大意義。廣東500kV電網東已延伸至汕頭西翼，江門――茂名500kV輸變電工程已投入使用。
廣東省的電力工業已經步入了大電網、高電壓和大機組時代。隨著整個電網變得越來越復雜，電網規劃中以往那種人為臆斷和局部最優的規劃方式會給電網運行、發展帶來隱患，資金盲目使用的可能性加大。結合目前理論的發展，我們認為電網規劃是一個受到多種條件約束的、以電網總效益為最終目標的多目標的系統工程。對于這樣一個系統，我們認為適宜以控制論為基礎，結合信息論、運籌學和系統工程等理論來研究。
從控制論角度來看，電網是一個巨維數的典型動態大系統，它具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征。另外，電力網絡地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復雜的物理特性，對這樣的系統實現有效決策控制是極為困難的。另一方面，由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強，線路造價，特別是走廊使用權的費用日益昂貴，以及電力網的不斷增大，使得人們對電力網絡的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網具有這樣的特征，一些先進的控制論思想和技術被不斷地引入到電網中來。下面將闡明綜合智能控制技術引入電網規劃中的必要性和可行性。
一、綜合智能控制技術
1.1智能控制的概念
迄今為止，智能控制尚無統一的概念，文獻［1］有如下歸納：
a)最早提出智能控制概念當推傅京孫教授，他通過對人-機控制器和機器人方面的研究，將智能控制概括為自動控制和人工智能的結合。他認為在低層次控制中用常規的基本控制器，而在高層次的智能決策，應具有擬人化功能。
b)Saridis在傅京孫工作的基礎上，提出了三元結構的智能控制理論體系，他認為僅有二元結合無助于智能控制的有效和成功應用，必須引入運籌學，使其成為三元結合，并提出了其遞階智能控制的理論框架。
c)國內蔡自興教授在研究了上述理論結構以后，從系統的整體性和目的性出發，于1986年提出了四元結構價格體系，將智能控制概括為控制理論、人工智能、運籌學和系統理論4學科交叉。
總之，智能控制是多學科知識的結合，除了從控制論出發來研究它，還可以從信息論、生物學以及社會科學角度來討論和研究。
1.2綜合智能控制技術
綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統方法的結合，如模糊變結構控制，自適應模糊控制，自適應神經網絡控制，神經網絡變結構控制等；另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合，如專家模糊控制，模糊神經網絡控制，專家神經網絡控制等。
二、一個國外的電網規劃專家系統
目前為止，在電網規劃方面較成功的綜合智能控制技術系統不是很多，其中比較好的有加拿大魁北克水電公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流輸電網絡設計專家系統”。
在80年代末期，隨著人員的退休和長期不用，一些60年代和70年代加拿大電網高速發展時期由工程師們獲得的大量有關電力系統規劃設計的專門知識逐漸被人遺忘，這引起了加拿大電力部門的關注，魁北克水電公司將專家系統技術看成是表達和保存某些目前在人類專家頭腦中的專門經驗和知識的潛在方法。他們認為在電力系統規劃設計領域里，專門知識的損失非常明顯，尤其是在電力系統增長緩慢的時期。這些專門知識來自于各門學科，在多層次的電力系統設計決策過程中起著重要的作用。一些選擇決策，如發電類型、發電廠位置、輸電類型(交流/直流)、電壓等級、輸電線路的數量型號和補償設備的數量型號的選擇必須根據一些準則仔細權衡，包括可靠性、穩定性、穩態性能、費用和環境狀況的準則等。基于此，魁北克水電公司的專家們開發了一個用于輸電網絡初步設計的專家系統，該專家系統具有以下特點。
2.1目標和預期效益
主要目的是研究使用專家系統(ES)來模仿人類專家在AC/DC輸電網絡初步設計中的行為的可能性。系統地確定和表達進行一項合格設計所必須的知識，包括符號和數字數據，以及指導該項設計的原理、規則、準則折衷方法和數學模型。合格的設計基于費用、環境狀況、穩定性、可靠性和設計靈敏度或魯棒性等準則。ES原型還應指導用戶通過完成設計所需的各步驟，使用戶與知識庫交互作用，并提供達到每一中間步驟后相應推理路徑的解釋。預期的主要效益是：
a)專家知識能夠保留和傳授給未來的工程師；
b)知識可以用更加具體的形式加以表達，而不是一些不明確的、沒有根據的判斷；
c)將獲得更一致的結果；
d)與人類專家相比，ES可以檢查、比較更多的方案，得到更經濟的設計；
e)借助于推理解釋功能，ES可以作為未來專家的教學和訓練工具；
f)作為一種“咨詢”手段或者一個對已有設計進行評價和改進的工具，ES對專家將很有幫助；
g)ES將充當進行各種電力系統設備設計的專家系統家族的先驅，作為一種模型，從中抽取更加一般的設計方法論；
h)ES起到收集常常分散在整個設計機構中的知識的作用。
2.2領域專家和知識工程師的交互作用
知識工程師應當具有電力系統分析和設計領域以及人工智能(AI)領域的經驗，已經證明兩種知識的混合對于從領域專家處抽取和濃縮專家知識非常有效。專家知識來自于電力系統規劃工程師，他們具有多年的規劃、設計和調試大型工程項目的經驗。
2.3對設計的評價因素一個候選的設計必須滿足下述條件：
a)DC系統最小故障恢復特性；
b)容許的無線電和諧波干擾要求；
c)故障后的最小穩定判據；
d)穩定電壓和無功電源的極限；
e)甩負荷后的暫態過電壓極限；
f)可靠性所要求的最小設備冗余度；
g)必須對輸入數據變化不敏感(魯棒性)；
h)必須滿足某一最大費用要求；
i)必須適合現有技術。
魁北克水電公司的“直流/交流輸電網絡網絡設計專家系統”已經成功地應用了近十年，并在不斷地發展、完善。隨著模糊技術和人工神經網絡等的迅速發展，綜合智能控制技術在電網規劃中的應用前景愈來愈廣闊。
三、電網規劃決策系統的分解及協調
電網的建設是資金和技術密集型的工程，線路和設備的經濟使用壽命長達數十年之久，所以網絡的結構合理與否，對電網的技術性能和經濟效益將產生長期的影響。一次規劃失誤的損失，若干年難以挽回。隨著廣東省電網的不斷發展，如何合理地布局電網已是當前電網乃至整個電力工業發展的重要課題之一。
電網規劃需要確定的決策是大量的，而這些決策在時間和空間上是相互影響的。目前，限于各方面條件，無法將其統一在一個模型中考慮。只能將其分解成相對簡單的子問題，再通過子問題間的迭代進行協調。按照問題劃分，電網規劃可分為：負荷預測，網架規劃，無功規劃，穩定性分析，短路電流分析。
四、結束語
電網負擔著將電源與用戶連接起來的任務。此外為了得到最大的供電可靠性和經濟性，它還擔負著與鄰近地區電力系統聯系起來的任務。由于電網設備投資需求大，并且設備壽命長達數十年，從而導致電力系統強烈地受“過去權重”的制約，因此，尋求最佳的電網投資決策以保證整個電力系統的長期優化發展，是電網規劃所要達到的目標。
篇9
關鍵詞 智能控制系統；地下商場；滅火系統；運用
【中圖分類號】D631.6【文獻標識碼】A
Intelligent control system used in the underground mall fire extinguishing system
Chen Bing
(Southeast Guizhou State FireDetachment Cengong BrigadeGuizhouCenGong557800)
【Abstract】This paper introduced the general situation of the fire extinguishing system in intelligent control system in underground shopping malls, using basic principle analysis of fire intelligent control system in underground shopping malls in the system, according to the actual situation of underground shopping malls, formulate reasonable underground mall fire control system.
【Key words】Intelligent control system;Underground mall;Fire extinguishing system;Application
大型地下商場一般是人員較為集中的地區，是火災發生的高危區域。與此同時，地下商場具備一定數量的易燃物質，一旦發生火災，將對人民群眾的生命財產安全造成很大的損失。針對這樣的情況，就需要建立一套健全、完善的滅火系統，以便于能夠及時、有效的消除可能出現的火災隱患。隨著計算機智能技術的不斷快速發展，已經可以將計算機控制技術有效的融合進入地下商場的滅火系統之中去，提升地下商場滅火系統地智能化控制水平。針對這樣的情況，本文將結合具體的智能控制系統在地下商場滅火系統中的運用案例，分析出智能控制系統在地下商場滅火系統中的運用基本原理以及其能夠發揮的主要功能。通過本文的論述，筆者一方面希望能夠起到一個拋磚引玉的作用，另一方面，希望能夠給相關的工作人員提供一點參考借鑒的材料。
1. 智能控制系統在地下商場滅火系統中的運用工程概況
地下商場一般都是位于地下，與此同時，為了滿足人民群眾娛樂休閑的需要，一般地下商場的使用面積都相對較大。以某大型地下商場為例。該商場的總的建筑面積為6012.8平方米，根據我國《大空間智能型主動噴水系統設計規范》的相關規定，對于大型地下商場一類的人員密集型場所，需要設置相應的大空間智能型自動噴水滅火系統。一般情況下，該系統要包括有大流量的消防噴頭、進行相應的傳感工作的紅外探頭、進行對水流量大小智能控制的水流指示器、防止消防水流倒流的止流閥、進行信號傳輸的信號閥、進行排放降壓的安全泄壓閥、進行對水泵控制的水泵控制箱、進行對火災情況實時播報的火災報警器、進行報警的聲光報警器等，這些組成部分組成在一起就構成了基本的智能型地下商場滅火系統，可以在火災發生之后，智能的采取相關的消防控制手段，保護人民群眾的生命財產安全不受火災的威脅。如圖1之中展示的大流量噴頭以及紅外探測設備的截面圖。
2. 智能控制系統在地下商場滅火系統中的運用工程原理
智能控制系統在地下商場滅火系統中的運用是建立在對地下商場之中容易產生火災的區域進行實時監控的基礎上實現的。具體的來說，一旦相應的紅外探測設備在進行火災監控的區域發現有火情產生的話，就會立即作出相應的反應（紅外探測設備內部具有著相應的傳感器設備，該傳感器設備是融合了紅外傳感技術和紫外傳感技術為一體的傳感器設備，可以有效的對外界的火災情況進行捕捉），將相應的火災信號傳輸給智能控制系統之中的中央處理器部分，并經過中央處理器的分析計算，得出地下商場內部火源出現具體部位，并作出相應的反應，向相應的滅火設備（電磁閥以及水泵）發出相應的控制信號，開啟電磁閥之后，通過水泵從蓄水池之中抽出消防用水，相應的水流就會在水泵的作用下輸送到大流量的噴頭部位，并從噴頭部位噴出水流，進而就有很大數量的水流從大流量噴頭之中噴射而出，進而有效的發揮出滅火的功效。當貨源被有效的遏制住之后，相應的紅外探頭將會繼續傳輸信號給智能控制系統的中央處理器部分，并通過智能系統的中央處理器部分向相應的滅火設備傳輸控制信號，大約10s之后將會關閉相應的電磁閥。如果后續的又出現了地下商場的火災的復燃情況，將會繼續重復上述的滅火流程。
3. 智能控制系統在地下商場滅火系統中的運用的基本模式
智能控制系統在地下商場滅火系統中的運用的根本目的在于及時、有效的完成地下商場內部的消防工作，高效的應對在地下商場之中可能出現的火災危險，從而最大限度上保證人民群眾的生命財產安全。與此同時，為了有效的提升滅火系統的使用效果，有效的提升地下商場滅火系統的經濟效益和社會效益，就需要盡可能的將智能控制技術和滅火系統有機的融合在一起，提升地下商場滅火系統的滅火效率。截至目前為止，廣泛采用的智能控制系統在地下商場滅火系統中的運用基本模式就是采用新一代大容量多回路中文顯示報警控制器，并結合利用上文之中介紹到的智能控制系統在地下商場滅火系統中的運用工程原理，有效的提升智能控制系統在地下商場滅火系統中的運用的運用效果，提升地下商場滅火系統的可靠性和穩定性。一般情況下，為了有效的滿足地下商場滅火系統作用的發揮，其主要包括以下幾種組成部分：
（1）第一部分是上文介紹的火災自動報警聯動系統，為了保證對地下商場的實時監控，在運行的過程之中一般會使用雙電源切換的模式，并專門設置相應的滅火系統的自動報警聯動裝置，并將自動報警系統和地下商場的廣播部分連接在一起，以便于隨時向人民群眾傳播相應的注意事項。與此同時，此部分還包括進行傳感的聲光報警器、感煙探測器等傳感器部分，以便于在第一時間發現火災狀況，并設計規劃好相應的地下商場的系統消防平面圖，以便于發生火災之后進行及時的布置滅火的計劃。
（2）第二部分是智能化的自動滅火系統部分，為了有效的保證消防用水的供應，需要在地下商場設置效應的消防用水蓄水池，并設置好相應的大功率水泵，并安裝大流量的噴頭和電磁閥部分，并設置好控制水流流量的水流指示器，以便于對進行內部控制的水流進行控制。
（3）第三部分是人工的滅火系統，該部分是相應的工作人員在接受到自動火災報警信號之后使用的消防栓、水流噴槍、消防按鈕等部分，以便于組織相應的消防工作人員進行消防處理；第四部分是除煙系統部分，該部分主要包括排煙機和排煙閥，針對現場的情況進行對排煙閥和煙閥的控制，防止在地下商場之中囤積大量的煙塵，影響到人民群眾的生命健康。
（4）第四部分是防火卷簾門部分，該部分主要保證的是發生火災之后，人民群眾可以及時的通過自動控制的卷簾門及時逃生，該部分主要包括卷簾門以及相應的手動啟動按鈕，以便于充分的保證人民群眾的生命安全。
（5）第五部分是地下商場的應急疏散系統，以便于在發生火災之后及時的將地下商場內部的人民群眾疏離開地下商場，保證人民群眾的生命安全，該部分主要包括有PLC應急電源切換控制柜以及相應的應急燈，疏散指示燈設置，以便于有效的指引人民群眾離開地下商場。
4. 智能控制系統控制下的地下商場滅火系統的主要功能
通過對上文之中智能控制系統在地下商場滅火系統中的運用的基本原理和基本模式的介紹，不難看出，智能控制系統控制下的地下商場滅火系統的應用的主要目的就是高效的發現地下商場內部的火災隱患，并及時的對收集到的信號進行處理，并給出相應的處理解決方案，在最大程度上保證人民群眾的生命財產安全，針對這樣的情況，不難看出，智能控制系統控制下的地下商場滅火系統的主要功能將主要集中在以下的幾個方面：
（1）第一，是實現地下商場滅火系統的自動報警功能，上文之中已經介紹到，為了有效的防止地下商場火災的進一步蔓延擴大，最關鍵的就是及時的發現火災的發源地，并及時的對火源進行消防處理。在運行的過程之中，相應的紅外智能探頭將感應到火災的具體情況，進行自動報警。
（2）第二，實現對地下商場內部滅火系統的各個部分的故障自動報警功能，例如聲光報警器的功能就是對地下商場內部的電源的交流故障進行控制。
（3）第三，實現地下商場內部的各個防火部分的聯動控制，通過智能化的編程處理，有效的實現消防信號的及時處理。具體的來說，就是將中央處理器得出的處理結論發送給相應的組件，有效的做出相應的消防措施。
（4）第四，實現PLC應急電源切換功能以及消防應急廣播功能，一旦發生火災，PLC應急電源立馬照亮，為人民群眾的及時疏散提供指示，消防應急廣播則是及時向人民群眾廣播逃生要注意的緊急事項。
（5）第五，要實現地下商場之中的排煙功能，防止火災產生的煙氣危及到人民群眾的生命健康安全。具體的來說，就是一旦相應的感應器接收到煙氣信號，就以信號形式傳輸給中央處理器，并通過中央處理器發出指令，關閉相應區域的煙閥，并自動進入排煙狀態。
（6）第六，要實現地下商場的自動滅火功能，當大流量噴頭所承受的溫度超出一定數值之后，就會自動的觸發相應的傳感器，自動的打開噴頭出水進行消防工作。與此同時，也可以通過相應的傳感器傳輸信號給中央處理器進行處理，中央處理器根據地下商場內部的實際情況作出相應的處理措施。
（7）第七，要實現防火卷簾門的自動控制功能，并有效的調節到手動控制和自動控制協調配合，一旦出現火災，卷簾門要可以通過手工控制，防止出現火災的時候難以打開卷簾門，威脅到人民群眾的生命安全。
5. 結論
綜上所述，作為人員密集的場所，地下商場的消防防火工作以及滅火工作是地下商場管理運行的重中之重，也是保證人民群眾生命財產安全的基本要求。為了有效的發揮地下商場的消防防火工作以及滅火工作的功效，保護人民群眾的生命財產安全，就需要將智能控制技術和地下商場的火災控制系統有機的融合在一起，通過智能控制系統將指令準確的傳輸給相應的滅火設備，保證在第一時間內對地下商場的火災情況進行處理。與此同時，借助于智能控制技術，地下商場還可以合理的組織地下商場內部的人民群眾的疏離工作，進而保證人民群眾的生命安全。因此，通過智能控制系統在地下商場滅火系統中的運用，就可以有效的提升地下商場滅火系統的滅火效率，保證人民群眾的生命財產安全。以上是本人的粗淺之見，但是由于本人的知識水平及文字組織能力有限，因此文中如有不到之處還望不吝賜教。
參考文獻
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篇10
引言
交流電動機自1885年出現后，由于一直沒有理想的調速方案，而只被用于恒速拖動領域。近三四十年來，電力電子技術、微電子技術、現代控制理論的發展，為交流調速產品的開發創造了有利條件，使交流調速系統逐步具備了寬調速范圍、高穩速精度、快速動態響應和四象限運行等技術性能，完全可與直流調速系統相媲美。由于直流調速系統所固有的缺點，目前，無論是調速領域還是伺服領域，交流驅動系統已逐步占據主導地位并有逐漸取代直流驅動的趨勢。直接轉矩控制技術是繼矢量控制技術之后的一種新型高效的交流變頻調速技術，它以結構簡單明了、轉矩快速響應、魯棒性好等一系列的優點正受廣大學者的青睞。直接轉矩控制技術自誕生以來，其理論研究和實驗工作已取得了杰出的成績，然而作為一門新興的理論和技術，必然存在不成熟和不完善的地方。鑒于此，本文針對直接轉矩控制技術的研究現狀、存在的問題及未來的發展趨勢進行了詳細地敘述。
1、直接轉矩控制技術概述
直接轉矩控制技術（DTC）是繼矢量控制后交流調速領域一種新的控制方法，其特點是采用空間電壓矢量分析，直接在定子坐標系下計算并控制電機的轉矩和磁通，采用定子磁場定向，進行bang一bang控制，產生PWM信號。系統通過保持磁鏈恒定， 對轉矩直接控制。因此，控制性能不受轉子參數的影響，控制思想獨特，結構簡單。
2、直接轉矩控制技術研究熱點
2.1 對定子磁鏈的研究
（1）定子磁鏈的數學模型
在直接轉矩控制中，定子磁鏈的實際值取決于定子電壓、電流和轉速的檢測值以及電機參數。目前，描述定子磁鏈的數學模型有3種: u – i 模型，i - n模型，u - n模型[1-2]。
u - i模型: 由定子電壓與定子電流確定定子磁鏈。
該模型結構簡單，受電機參數影響小。論文參考網。它采用開環積分法估計定子磁鏈，在電機高速運行時可以估計出定子磁鏈。所以，當很大時，與之相比可以忽略不計，控制精度較高。但在低速和零速運行時，較小，與之相比不能忽略，如果對的估計誤差大，將嚴重影響系統的控制性能。這時必須考慮的影響，需準確測定出因溫度變化和磁通飽和而產生的變化量。
i- n 模型: 以轉子磁鏈為中間變量，由定子電流與轉速確定定子磁鏈。
在該公式中，沒有出現定子電阻，因此不受定子電阻變化的影響。但是，i - n模型要利用轉子時間常數及定、轉子電感值，還要精確地測量出轉子電角速度。這些參數的準確性以及速度的測量精度對定子磁鏈估計的精度程度都會產生較大的影響，另外這些電機參數也隨著溫度和磁路飽和程度的變化而變化。
u - n模型: 由定子電壓和轉速來獲得定子磁鏈。這里僅給出改進后的u - n模型。
改進后的u - n 模型綜合了u - i模型和i - n模型的優點，并通過修正項d完成了兩個模型間平滑的切換，可以作為一個全速域的定子磁鏈觀測模型。
（2）定子磁鏈的改進方法
針對異步電機DTC系統中采用u – i模型觀測定子磁鏈時純積分環節造成直流分量積分漂移，引起低速時轉矩波動嚴重，采用一種具有幅值補償環節的改進積分器算法取代純積分環節克服積分漂移；針對六區段電壓矢量開關表在定子磁鏈處于區段分界線附近控制性能差，引起低速運行時定子磁鏈內陷和電流畸變等問題，采用細分優化的十二區段選擇電壓矢量開關表來代替傳統六區段電壓矢量開關表。改善了異步電機DTC系統的低速運行性能。
近年來，許多學者為了解決定子電阻對磁鏈的影響，引入了現代控制理論和智能控制理論，通常采用的方法有: 模糊定子電阻估計、神經網絡定子電阻估計、模糊神經網絡定子電阻估計、最小二乘法定子電阻估計[3-5]。
另外， 一些學者對定子電阻溫度變化對定子磁鏈估計的影響也進行了研究， 提出了一些控制方案，如定子電阻溫度補償、模型參考自適應在線辨識等。
2. 2 無速度傳感器技術
傳統的直接轉矩控制中，低速運行時，如果選用與轉速有關的定子磁鏈模型來確定磁鏈，那么就需要知道精確的轉速信息；如果對速度的精確控制，需要轉速反饋進行閉環控制，同樣需要知道轉速信息。傳統的方法采用速度傳感器，這樣不僅增加成本，而且使系統的穩定性和可靠性變差。尤其對于實際應用中不允許安裝速度傳感器的領域，無速度傳感器技術顯得突出重要。論文參考網。
無速度傳感器技術常用的速度辨識方法包括:轉差頻率法、參考模型自適應法、卡爾曼濾波法、高頻信號注入法、基于神經網絡的辨識方法等。目前應用較好的方法是參考模型自適應方法及基于神經網絡的辨識方法[6-7]。這種自適應閉環速度辨識方案，在一定的速度范圍內，估計精度達到了相當高的水平，然而這些方法沒有脫離電機的基本模型，在低速運行時受電機參數的影響嚴重，尤其在零定子頻率運行時，由于電動機轉速的不可觀測性[8]，基于模型的辨識方案往往會失效。
鑒于此，不依賴于電動機模型而僅依賴于電動機本身特性的辨識方法應運而生。Zinger等人利用轉子槽諧波可以調制出頻率與轉速成比例的定子磁鏈原理，應用鎖相環技術來提取轉速信息[9]。高頻信號注入法彌補了零定子頻率情況下的速度不可觀測性，然而由于感應電動機常見的磁路飽和現象等不完善因素，導致了檢測的速度信號中含有低頻干擾信號。一旦檢測的速度信號直接用于控制，必然導致控制系統動態、穩態性能惡化。如何結合高頻信號注入法與模型參考自適應方法來獲得整個工作范圍內都能適用的速度辨識方案將是無速度傳感器技術研究的核心內容。
3、直接轉矩控制技術發展展望
在對直接轉矩控制技術研究熱點進行了較詳細的分析與討論后，針對尚存在的問題，本文結合當前的科技發展情況和實際分析，對直接轉矩控制技術的研究方向進行了展望。
（1）針對傳統的直接轉矩控制方法存在轉矩脈動大的問題，我們可以嘗試通過設計基于模糊自適應PI調節器的多級模糊控制DTC調速系統來解決。在外環控制方面，為了實現在轉速和轉矩突變時系統的快速響應，可以采用模糊自適應PI調節器控制器代替傳統的PI調節器；在內環控制方面，也可以采用模糊控制器代替傳統的磁鏈兩點式、轉矩三點式的bang一bang控制，該算法能夠克服傳統直接轉矩控制方法中根據轉矩、磁鏈的大小程度簡單的選擇電壓矢量這一缺點，全面綜合考慮了轉矩誤差的大小程度，可以實現大誤差大調節、小誤差小調節的智能控制。
（2）針對無速度傳感器技術尚存在的不足，我們可以嘗試用基于改進型蟻群BP神經網絡的速度辨識器來替代傳統速度傳感器的方法來對其控制。論文參考網。由于蟻群算法是一種較新型的尋優策略，與其它的智能算法相比較，具有良好的收斂速度，且能得到的最優解更接近理論最優解，同時易于與其它方法結合，具有較強的魯棒性。相信這樣能夠更準確地辨識出電機轉速，達到DTC系統的動、靜態性能要求，實現無速度傳感器直接轉矩控制。
（3）近年來，直接轉矩控制的研究取得了很大進展，特別是現代控制理論和智能控制理論的引入，在MATALB和DSP的基礎上，為直接轉矩的建模和實現控制提供了強有力的工具。現代控制理論和智能控制理論(以模糊控制、人工神經網絡為主)等控制方案為提高直接轉矩控制的動態性能和魯棒性奠定了理論基礎，并為提高直接轉矩控制的性能提供了一種非常好的新思路，如最近研究十分活躍的模糊控制、神經網絡控制、模糊神經網絡控制、非線性控制、變結構控制等。可見直接轉矩控制技術智能化是未來研究方向之一。
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篇11
Construction and exploration on research curriculum intelligent control
Zhu Peiyi， Xu Benlian， Shi Jian
（School of Electrical and Automation Engineering， Changshu Institute of technology， Changshu， Jiangsu 215500， China）
Abstract： The research curriculum is aimed at integrating the teacher's scientific research into a customary knowledge system with hierarchical and different module. The latest intelligent control research achievement is transferred into the teaching resources effectively by adopting enquiry-based， discussion-based， project-based and display-based teaching approaches. The students' practical ability is focused on in the teaching process. Concentrating on "theory， experiment， research project"， the curriculum is designed to arouse the students' interest in learning， enhance the connotation of curriculum and improve the students' ability of research problems and innovation consciousness. It lays a solid foundation for subsequent engineering practice.
Key words： research curriculum； intelligent control； teaching research； engineering applications
0 引言
研究性教學就是引導學生在一定的情境中，通過主動發現問題和解決問題而獲得知識、形成能力、發展個性的教學方法。它的實質就是讓學生在教學過程中體驗科學原理的發現和應用科學原理解決實際問題等不同類型的研究過程[1]。早在2005年，在《教育部關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》 中明確提出了“積極推動研究性教學，提高大學生的創新能力”的要求[2]。如何在專業課程教學中實施研究性教學，提高本科生的科學研究能力，是高校理工科教學改革面臨的重要課題[3-5]。
“智能控制”是我校一門理論性與應用性結合非常強的專業課程，它不僅涉及自動化技術，同時與計算機科學技術、數學等學科門類交叉[6]。作為應用型本科高校，我們將該課程直接面向自動化、電氣工程及其自動化、測控技術與儀器、機械制造及自動化等本科生和碩士研究生，在注重理論知識傳授的同時，直接面向具體工程應用實例。通過雙語研討式教學方式，以項目應用為紐帶，闡述模糊控制、神經網絡控制、智能計算在工程中的應用與原理，讓學生直接感觸理論對應用的支撐，應用需要理論指導這一基本工程邏輯。
1 研究性課程設計理念
“智能控制”研究性課程旨在將教師的科研成果分層次、分塊地融入到原有課程知識體系之中，通過采用探究式、討論式、專題式、成果展示式等多種教學方式，將智能控制研究領域最新的成果有效地轉化為教學資源，它不僅可以提高學生學習的興趣，而且更有利于課程內涵提升。較一般的課程更強調教學的研究性和有效性，是一種強調以學生為主體，注重過程教學的開放式教學方式，教學團隊將結合自身及國內外學者在智能控制領域的最新研究成果和教學思想確定課程內容，課程采用先進的知識內容和分析方法，采用英文教材，實行雙語教學，動態地補充和更新教學內容。在教學過程中充分展示創新給智能控制帶來的無窮生命力，同時創造多機會來培養和激發學生的創新能力，例如實驗教學、課程的小論文、學術論壇和綜合設計等，提高他們的綜合科學素質以及在工程實踐中分析、解決實際問題的能力。重視理論教學和實踐教學的結合，突出實踐性教學的時效性和可觀測性，在課程內增加討論課，增加小設計和小論文，充分激勵學生探索和研究的熱情，讓學生學會科學研究的方法，把能力的培養落在實處。
2 研究性課程理論教學
2.1 課程定位
針對我校本二學生實際和自動化專業對該領域知識的基本要求，本課程的基本定位如下。
⑴ 理論引入與應用感受相并重。為此，在課程安排時，將理論與實驗課時安排相等，讓更多學生通過相應的實踐鍛煉來體會人工智能技術的奧妙。
⑵ 科研最新成果及時向教學資源轉化。對于“智能控制”的三大知識模塊，均有不同程度的研究成果轉化成相應的教學資源，如群智能在圖像信息處理中的應用、模糊控制在倒立擺控制中的應用等等。
⑶ 教學方法與手段與教學內容同步更新。研究性課程的一個重要特征是教學內容的不斷更新，為此，課程組一直致力于研究行之有效的雙語教學手段。以調動學生學習興趣為目標，做好成果展示、課題研討、自我實現的三段教學新方法。
針對上述課程定位，我們確定了課程建設最終形成的目標：按照研究性雙語課程要求與規律進行全面設計與整體建設；自主出版一套符合我校學生實際的英文版“智能控制”教材；通過豐富的實驗科研項目，讓學生通過自主學習方式體驗人工智能技術及其新進展；融合科學與科研團隊，實現教師培養與學生培養雙贏。
2.2 課程重難點及解決思路
教學內容組織方式上主要采取“三個相結合”，即理論與實際相結合、課堂教學與實驗室教學相結合、常規課堂教學與現代教育技術相結合，體現“讓學生在系統中學習系統”的教學。智能控制的重點主要圍繞模糊控制、神經網絡、進化計算三大塊展開系統地理論與實踐并重雙語教學。要求學生重點掌握如下內容。
第一模塊主要圍繞模糊控制中模糊集合與模糊關系，模糊邏輯與模糊推理及其應用。
第二模塊主要圍繞基本的神經網絡類型結構，監督式與非監督式神經網絡的學習算法及其應用。
第三模塊主要圍繞進化計算中遺傳算法，蟻群算法和粒子群算法，講述這些算法的原理及其應用思想。
該教學思想是通過本課程的學習，不僅掌握三個模塊知識，而且還能將三大模塊知識合成一個體系或系統，使學生全面掌握“智能控制與系統”這一自動化專業的精髓，既樹立“智能”理念，又能培養具有“系統”理念，能將智能控制技術應用在生產過程控制、運動控制等領域，且應用得好。
“智能控制”課程的難點在于模糊推理的方法、模糊控制器的設計、監督式神經網絡學習原理、遺傳算法原理和蟻群算法原理、各種智能控制器設計及其應用。智能控制多為仿生或擬人控制，其控制機理存在于自然界和生物界。因此，對各種控制機理的介紹要從有趣的生物和自然現象入手，引人入勝地介紹智能控制原理。通過深入淺出、形象比喻、并結合多媒體技術進行講解。
針對課程的重點和難點問題，首先在備課時對重點和難點內容做到心中有數，在講授時花較多的時間以較慢的節奏進行重點介紹與討論，提醒學生把注意力集中在這些問題上，并特別關注學生對問題的理解情況。其次在課堂上進行啟發式、研討式，并布置課外思考題，引導學生把復習重點放在重點和難點內容上，有針對性地建議學生訪問與本課程配套使用的智能控制網絡課程。同時加強實驗課和綜合設計環節，對重點和難點內容進行實踐，加深對相關內容的理解。要經常了解與收集學生對重點和難點內容的聽講意見，及時進行答疑，必要時在課堂上進行集體解答與討論。
3 研究性課程實踐教學
3.1 實踐教學的設計思想
“智能控制”課程實踐性教學的主要目的是使學生通過實驗，發揮主動性，研究探討智能控制系統的運行和實現過程，提出思路并積極驗證和探索自己的思路，從而更好地理解人工智能，培養學生的理論聯系實際能力和創新能力，逐步培養他們發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力。
實踐性教學的設計思想我們歸納為四個體現。
⑴ 理論性：通過基礎驗證性實驗讓學生加深對理論的理解。如實驗內容包含模糊控制系統的推理。
⑵ 系統性：通過綜合設計性實驗讓學生加深對控制系統的理解。開設的系統實驗有：溫度控制系統、液位控制系統等。
⑶ 研究性：通過激勵式鼓勵教師將最新的研究成果引入實踐教學中，讓學生體驗新技術帶來的樂趣，如將蟻群算法應用在生物信息圖像處理與信息融合領域。
⑷ 工程性：讓學生在一個與工業生產實際相符合的環境下完成實踐環節，從而增強學生的工程實踐能力，如模糊控制技術在機器人避障中的應用。
通過實踐性教學的這四個體現，學生不僅有相對扎實的智能控制知識，而且還具備一定的智能控制思想并應用至具體控制對象設計中去。
3.2 實踐教學的設計與實驗內容安排重點
課程設計與實驗是智能控制教學任務的重點與難點，在抓住主要三大知識模塊的基礎上，經過多年教學經驗和將來學生從事工作實際，在課程設計與實驗的內容安排上注重以下幾點。
⑴ 貼切應用。實踐內容的安排絕大多數來自生活或生產中遇到的實際問題，通過建模、方案設計、實驗、調試，逐步驗證方法的正確性等等，讓學生從系統中學會了應用，從應用中找到人工智能應用的強大功能。
⑵ 貼切學生實際。針對本二學生，所關心的重點是如何將理論轉化成實際的效果。在實踐內容安排上，強調的是目標實現，而不是問題的優化，讓絕大多數學生能完成實踐任務與目標，從實踐中體驗知識帶頭的快樂。
⑶ 一切圍繞“問題”。教師在問題中教學，學生在問題中學習，尋找學習與實踐的交叉點，通過研討和分組，讓學生根據興趣自主選擇實踐項目。
⑷ 豐富與不斷更新實踐項目。通過將研究成果轉化教學資源，不斷更新實踐教學資源，目標保持至少10個以上實踐項目供學生自主選擇。
4 研究性課程教學方法與教學手段改革
4.1 教學方法改革
本著因材施教的教學方針，我們積極引入靈活的教學方法，如探究式、討論式、專題式、成果展示式等教學方法，充分激發了學生求知的潛能和學習的主體作用。結合專業特點，選用國外知名大學英文原版教材和自己編寫的智能控制基礎教材相結合，進一步豐富課程內容。適當增加討論課，提倡小設計和小論文，充分激勵學生探索和研究的熱情，讓學生學會科學研究的方法，提高解決問題的能力；實踐教學的設計思想始終貫徹理論聯系實際、重視實踐、激發學生創新熱情的指導方針，自行開發與引進實驗裝置相結合，提供基礎性、綜合性和創新性的實驗內容。為學生創造良好的實驗條件，鼓勵學生自主開發智能控制系統，獨立完成設計、控制與研究，并驗證其效果。
4.2 教學手段改革
采用“多媒體投影+黑板”的技術手段加速了課程內容的呈現，提高了課堂講解的表現力，如：針對該課程內容難度大，信息涵蓋量大，知識面廣的特點，充分發揮現代教育技術的優越性，課堂授課方法以多媒體課件為主，實現圖、文、聲、像并茂的視聽一體化教學，并與傳統教學手段有機組合，讓學生共同參與教學的全過程。網絡教學平臺有效地支持了自主性學習，如：雙語課程網站提供了智能控制課程豐富的教輔資源，網絡多媒體課件及學術論壇為學生提供交互式學習平臺，使學生能夠在課堂學習、答疑、自由論壇等各個環節密切配合，有效地支持了學生自主性的學習。同時，利用多媒體課件可以做到教學資源共享，便于教師之間彼此交流教學經驗。
5 結束語
智能控制是一門具有較強理論綜合性和實踐性、學科交叉及應用廣泛的專業課程。深度發掘學生的自主學習與創新意識，對自動化等專業智能控制課程研究性教學從課程設計理念、理論教學改革、實踐教學改革以及教學方法與教學手段改革等四個方面進行了具體的實踐探索，取得了一定效果。通過研究性教學，逐步培養學生的主動學習的意識和創新意識，培養研究精神，鼓勵研究熱情，引導學生逐漸積累專業知識，解決實際問題，達到培養創新性人才的目的。但是智能控制課程的開設一般都選擇在大四上學期，如何有效激起所有同學的學習興趣，以及分層次、分專業背景的授課方式將是本課程未來所研究的主要內容。
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篇12
中圖分類號：F407.61 文獻標識碼：A 文章編號：
引言：
隨著控制手段的日益更新和控制技術的不斷發展，智能控制技術已經逐漸在控制行業中占據主導地位，相應的大量的智能控制軟件也逐漸取代了常規的控制軟件，像在生活中經常提到的神經網絡，模糊控制等都屬于智能控制的范疇。由于智能控制的控制效果很好，很適合應用在電力傳動系統中，因此有必要研究適合電力系統的更簡便，性能更優異的智能控制系統。同時，要想將智能控制這一理念成功的應用在電力傳動系統中就必須充分了解智能控制的原理和應用特點，雖然現在已經有了一些應用實例，但是這并不普及，還有許多缺陷。因此，在電力系統中應用智能控制系統仍然是一個很大的挑戰。
電氣控制對象的特點和要求
電氣控制量與熱工控制量相比在控制要求及運行過程中有著很多不同點，電氣的主要特點表現為:
1. 電氣控制系統相對熱機設備而言控制信息采集量小、對象少，操作頻率低，但強調快速性、準確性;
2. 電氣設備保護自動裝置要求可靠性高，動作速度快;同時對抗干擾要求較高。
3. 熱力系統控制處理信息量大，系統復雜，以過程控制為主;電氣控制系統(ECS)主要以數據采集系統和順序控制為主，聯鎖保護較多。
因此，機組的電氣系統納入DCS 控制，要求控制系統具有很高的可靠性。除了能實現正常起停和運行操作外，尤其要求能夠實現實時顯示異常運行和事故狀態下的各種數據和狀態，并提供相應的操作指導和應急處理措施，保證電氣系統自動控制在最安全合理的工況下工作。
電氣自動化控制系統的設計
1. 集中監控方式
這種監控方式優點是運行維護方便，控制站的防護要求不高，系統設計容易。但由于集中式的主要特點是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理，處理器的任務相當繁重，處理速度受到影響。由于電氣設備全部進入監控，伴隨著監控對象的大量增加隨之而來的是主機冗余的下降、電纜數量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點經常不到位，造成設備無法操作。這種接線的二次接線復雜，查線不方便，大大增加了維護量，還存在由于查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。
2. 遠程監控方式
遠程監控方式具有節約大量電纜、節省安裝費用、，節約材料、可靠性高、組態靈活等優點。由于各種現場總線(如Lonworks 總線，CAN總線等)的通訊速度不是很高，而電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所有這種方式適合于小系統監控，而不適應于全廠的電氣自動化系統的構建。
3. 現場總線監控方式
目前，對于以太網(Ethernet)、現場總線等計算機網絡技術已經普遍應用于變電站綜合自動化系統中，且已經積累了豐富的運行經驗，智能化電氣設備也有了較快的發展，這些都為網絡控制系統應用于發電廠電氣系統奠定了良好的基礎。現場總線監控方式使系統設計更加有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據間隔的情況進行設計。采用這種監控方式除了具有遠程監控方式的全部優點外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、I/0 卡件、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監控系統通過通信線連接，可以節省大量控制電纜，節約很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對獨立，裝置之間僅通過網絡連接，網絡組態靈活，使整個系統的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應的元件，不會導致系統癱瘓。因此現場總線監控方式是今后發電廠計算機監控系統的發展方向。
電力系統中的智能控制
在電力傳動系統中應用智能控制理論已經引起了許多學者的研究興趣，專家表示通過智能系統的合理應用很可能將電力系統的控制水平提升一個臺階。目前所使用的交直流傳動系統的控制手段比較成熟，如矢量控制，閉環控制等都有很好的效果。雖然利用PID控制法可以很容易的完成數學建模進行傳統的控制，但是可以發現實際的電力傳動系統并不是穩定不變的，電機本身的一些參數要隨著其工作狀態的改變而不斷變化，這就為傳統的建模控制帶來了很大的困難。智能控制便可以很好的解決這一問題，首先智能控制是采取非線性，變結構的模式來進行工作的，它可以很好的克服電力傳動系統的變參數問題，從而在很大程度上提高電力傳動系統的魯棒性。另外值得注意的是將智能控制應用到電力傳動系統中時要結合傳統的控制理念共同作用，如果完全排斥傳統控制方法，生搬硬套的直接應用智能控制不但不能發揮其優勢反而會引發一系列問題，因此在引入這一控制手段時要注意繼承一些傳統的控制理念，做到揚長避短。就拿交流電機為例來說，前面已經說到交流電機以往采取矢量控制和閉環控制，因此在將智能控制引入之一系統中時，應該保留一些矢量控制法和PID控制法，可以將智能能控制作為外環控制，將一些傳統的控制手段用做內環做輔助控制，這樣新舊相結合的方法可以將智能控制的優勢充分的發揮出來，提高系統的工作效率。這主要是因為內環的控制可以幫助外環完成采樣工作，提高外環采樣頻率同時通過內環的控制可以減少外環的控制誤差。
探討電氣自動化控制系統的發展趨勢
OPC(OIJEforProcess Control)技術的出現，IEC61131 的頒布，以及Microsoft 的Windows平臺的廣泛應用，使得未來的電氣技術的結合，計算機日益發揮著不可替代的作用。IEC61131 已成為了一個國際化的標準，正被各大控制系統廠商廣泛采納。Pc 客戶機/服務器體系結構、以太網和Internet 技術引發了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅動著自動化和IT 平臺的融和，電子商務的普及將加速著這一過程。Internet／Intranet 技術和多媒體技術在自動化領域有著廣泛的應用前景。企業的管理層利用標準的瀏覽器可以存取企業的財務、人事等管理數據，也可以對當前生產過程的動態畫面進行監控，在第一時間了解最全面和準確的生產信息。虛擬現實技術和視頻處理技術的應用，將對未來的自動化產品，如人機界面和設備維護系統的設計產生直接的影響。相對應的軟件結構、通訊能力及易于使用和統一的組態環境變得重要了。軟件的重要性在不斷提高。這種趨勢正從單一的設備轉向集成的系統。
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篇13
1、人工智能應用理論分析
人工智能(Artificial Intelligence)，英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬，延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質．并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器 該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統等。自從1956年“人工智能 一詞在Dartmouth學會上提出以后，人工智能研究飛速發展，成為以計算機為主．涉及信息論．控制論， 自動化、仿生學、生物學、心理學、數理邏輯、語言學、醫學和哲學的一門學科。人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜的工作。
當今社會，計算機技術已經滲透到生產生活的方方面面．計算機編程技術的日新月異催生自動化生產，運輸 傳播的快速發展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋．所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產．流通、交換、分配等關鍵一環．實現自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。
2、人工智能控制器的優勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但Al控制器例如：神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解．也有利于控制策略的統一開發。這些Al函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢．這些優勢如下：
(1)它們的設計不需要控制對象的模型(在許多場合，很難得到實際控制對象的精確動態方程，實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素，例如：參數變化，非線性時，往往不知道)。
(2)通過適當調整(根據響應時間 下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍 ，下降時間快3.5倍， 過沖更小。
(3)它們比古典控制器的調節容易。
(4)在沒有必須專家知識時．通過響應數據也能設計它們。
(5)運用語言和響應信息可能設計它們。
總而言之，當采用自適應模糊神經控制器、規則庫和隸屬函數在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實時確定。有很多方法來實現這個過程，但主要的目標是使用系統技術實現穩定的解，并且找到最簡單的拓樸結構配置．自學習迅速，收斂快速。
3、人工智能的應用現狀
隨著人工智能技術的發展，許多高等院校及科研機構就人工智能在電氣設備的應用方面展開了研究工作，如將人工智能用于電氣產品優化設計，故障預測及診斷、控制與保護等領域。
3.1 優化設計
電氣設備的設計是一項復雜的工作 它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識，還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的．因此很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展，電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD)，大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進．使傳統的CAD技術如虎添翼．產品設計的效率及質量得到全面提高。用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法，非常適合于產品優化設計。因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。
3.2 故障診斷
電氣設備的故障與其征兆之間的關系錯綜復雜，具有不確定性及非線性．用人工智能方法恰好能發揮其優勢。已用于電氣設備故障診斷的人工智能技術有：模糊邏輯、專家系統、神經網絡。
變壓器由于在電力系統中的特殊地位而備受關注，有關方面的研究論文較多。目前對變壓器進行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進行分析．從而判斷變壓器的故障程度。人工智能故障診斷技術在發電機及電動機方面的研究工作也較為活躍。
3.3 智能控制
