智能工程技术在电气自动化系统中的应用

期刊: 环球科学 2026年第12期 DOI: PDF下载

赵航

杭州仁力科技有限公司

摘要

现代化社会持续发展的背景下,智能工程技术的出现及应用,助推了社会变得越来越智能化。在电气自动化系统中,同样引用了智能工程技术,效果极佳,为此,文章首先探究了智能工程技术技术在电气自动化控制中的优势,然后分析了智能工程技术在电气自动化系统中的应用,为促进电气自动化领域提升提供借鉴。


关键词

智能工程技术;电气自动化系统;应用

正文


引言

与传统依赖固定规则和预设程序的自动化技术对比可知,智能工程技术能够在多变量、强耦合和不确定性较高的复杂环境中,通过对海量数据的挖掘与模型训练,提取关键特征并动态优化控制策略,在不同环境下都具有较好的自适应学习能力。

1智能工程技术技术在电气自动化控制中的优势

1.1提高控制系统的智能化与自动化水平

传统的控制系统往往依赖预设的程序和规则进行操作,而智能工程技术通过深度学习和机器学习算法,使系统具备自我学习和自适应能力。基于智能工程技术的控制系统通过实时采集运行数据,分析当前设备状态,并评估生产过程中的各项指标。系统利用自主优化算法,自动调整运行参数,以适应不断变化的环境和需求,提升生产效率,增强设备的运行稳定性,减少故障发生的概率。再加上智能工程技术技术与大数据分析结合,能够对历史数据进行深度挖掘,在复杂的环境下作出更加精准的控制决策。通过智能化的控制方式,电气自动化系统能够更好地应对动态变化的生产需求,并结合系统的实时表现自动调整,提高控制的灵活性和效率。

1.2推动系统绿色化转型

在双碳目标驱动下,智能控制技术成为推动电气工程及其自动化系统绿色化转型的核心支撑。它通过优化控制策略,合理调整电气设备的运行参数,减少电气设备的能耗,降低污染物排放,实现节能降耗目标。该技术能够提升可再生能源的利用效率,推动新能源与电气系统的深度融合,助力构建绿色低碳的电力体系。在工业生产中,智能控制技术可通过优化生产流程中的电气控制环节,减少能源浪费,实现绿色生产。随着绿色发展理念的深入推进,智能控制技术在推动电气系统绿色化转型中的作用将更加突出,为实现双碳目标提供重要支撑。

2智能工程技术在电气自动化系统中的应用

2.1智能决策与系统优化

在电气自动化控制中,智能工程技术的最终目标是实现智能决策和系统优化。通过模拟人类决策的思维过程,电气系统能够在复杂多变的环境中做出准确高效的决策,进而提升系统整体性能。智能决策的核心在于模型的学习和推理能力。经过训练,智能模型能够从历史数据中习得规律,形成对未知情况的预测能力。这种能力在电气自动化控制中,体现为对系统状态、负载需求等方面的准确把控,为后续控制决策提供可靠依据。同时,智能决策还需兼顾实际工程中的各种约束和需求。电气系统通常涉及复杂的电力网络、设备运行状态等多方面因素,因此在决策过程中需要充分考量这些因素的相互关联。智能工程技术通过引入模糊逻辑、强化学习等方法,能够更好地应对这些复杂情况,让系统决策更具智能化和全面性。系统优化作为智能工程技术的最终应用体现,是通过持续学习和动态调整,使系统在各种工况下均能够达到最优运行状态。通过对系统结构和参数的优化调整,智能工程技术能够实现对电气自动化控制系统的整体优化,使其在性能、能耗等方面均达到理想水平。

2.2面向边缘处理的快速决策算法

系统在网络层设置边缘计算节点以实现就近计算和初步决策,该部分结构承担了从感知层向控制层的数据筛选、特征提取及动态判别任务。边缘节点与主控平台采用“延迟优先与复杂度分层”协同机制:当决策时间窗口小于设定阈值时,由边缘侧独立完成控制输出;当涉及跨工序优化或模型参数更新时,由主控平台统一调度,以降低集中计算负载。为满足多源数据驱动条件下的快速响应需求,构建基于信息增益加权的多模型融合框架。子模型由时间序列预测模型、统计异常判别模型及规则约束模型组成,选型依据包括非线性表达能力、计算复杂度及误报控制能力。

2.3模型结构优化技术

智能化算法性能直接受模型结构合理性的左右,当优化模型结构的时候,可采用多种技术途径,就神经网络模型而言,可对网络层数、神经元的数量以及连接方式等进行调整,以此提高模型表达及泛化能力,引入残差连接、注意力机制以及自适应激活函数,可进一步增强深层网络训练的效率与精度。也可采用一些先进的模型样式,诸如卷积神经网络、循环神经网络等,针对图像识别、自然语言处理等不同应用场景实施定制化设计,给模型做正则化处理,诸如L1与L2正则化方式,联用Dropout与批量归一化技术,可切实防止模型陷入过拟合状态,增强模型鲁棒性和泛化表现。

2.4提升传感器与执行器性能

传感器作为系统的“感知器官”,其性能直接影响数据采集的准确性和可靠性。选用高精度、高灵敏度且稳定性强的传感器至关重要。例如,在精密加工领域,高精度的位移传感器能够精确测量加工部件的微小位移变化,为加工精度提供有力保障。传感器还需具备良好的抗干扰能力,以适应复杂的工业环境,确保采集到的数据真实有效。执行器作为系统的“执行终端”,其性能对控制指令的执行效果有着决定性作用。优化执行器的性能,需从提高响应速度和控制精度入手。通过采用先进的材料和制造工艺,改进执行器的机械结构和控制算法,可使其快速、准确地响应控制系统的指令。

2.5故障诊断

随着智能工程技术的发展,其通过机器学习、深度学习等技术,从大量的历史数据中提取潜在规律,能够实现更加精确的故障诊断。例如:神经网络、支持向量机、决策树等机器学习算法被广泛应用于电气设备的故障检测与诊断,能够对电气设备的传感器数据进行实时监测与分析,能够及时发现设备运行过程中的异常情况,第一时间采取可靠措施处理,借助系统的报警功能提醒人员,杜绝故障问题的发生。此外,深度学习算法,尤其是卷积神经网络和长短时记忆网络,在故障诊断中的应用也取得了显著进展。将电气设备的振动信号、声音信号等非结构化数据输入深度神经网络,智能工程系统能够自动识别不同类型的故障模式,并预测故障发生的概率,保证故障处理结果的准确性。例如:采用二次脉冲法,结合智能工程技术的数据处理与分析能力,广泛应用于故障检测。该方法通过向电缆注入高压脉冲信号,脉冲信号在发生故障的节点反射回波,回波信号中包含了故障的位置和类型信息,利用先进的数据模型对这些回波信号进行计算和分析,可以提取出有价值的故障特征,从而为故障定位提供精准的数据支持。

结语

智能工程技术技术在电气自动化控制领域中具有重要应用价值,本文围绕智能控制技术在电气工程及其自动化中的应用展开系统分析,梳理了智能工程技术技术在电气自动化控制中的优势、探讨了智能工程技术在电气自动化系统中的应用,如:智能决策与系统优化、面向边缘处理的快速决策算法、模型结构优化技术、提升传感器与执行器性能、故障诊断。未来,智能工程技术技术的不断发展及其与物联网、云计算等新兴技术的融合将进一步加速电气自动化领域的智能化转型,推动产业的持续创新与升级。

参考文献

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