電氣工程及其自動化專業概論論文
電氣工程自動化的應用範圍日益廣泛,幾乎在各行各業當中都能看到電氣工程自動化的身影,在推動社會經濟發展上發揮著重要作用。下面是小編為大家整理的，供大家參考。
範文一：電氣工程自動化及節能設計的應用
摘要：電氣工程自動化是指包括電子與光子在內的學科，電氣工程自動化在使用的過程中也存在著不足之處。建設節約型社會與環境友好型社會是當今社會從環境方面存在的現狀而提出的標準，因此，要把能源消耗的控制作為一種基礎性工作，大力引進使用新技術、新工藝，無論是生產電氣工程裝置的企業，還是與之相關使用電氣工程自動化技術的企業，都要實現產業結構升級與調整，提高自主創新能力。隨著經濟建設如火如荼地開展，經濟環境的不斷優越，電氣自動化生產應用企業應審時度勢，既要抓住發展機遇，也要迎接挑戰，研究創造新產品、新工藝、新技術，使電氣自動化技術為經濟發展發揮優勢。
關鍵詞：電氣工程自動化;節能設計;應用
隨著社會經濟的快速發展，發展和解放生產力是當今中國社會經濟發展的基本要求，發展生產力需要投入大量的生產資料，對能源的需求量越來越大。在發展經濟的過程中，雖然經濟發展要依靠能源，但是二者要和諧發展，如果不注重節約生產能源，會對國民經濟產生副作用。因此，節約能源成為全社會進行生產活動中的重點。為了在電氣工程自動化技術的使用過程中節約能源，注重節能技術的應用，顯得尤為重要。
1電氣工程、電氣工程自動化概述
1.1電氣工程概述
電氣工程EE作為現代科技領域中的核心與關鍵學科，推動了電子資訊科技等技術的進步，在各行各業都有廣泛的應用。它也是各大院校一門重要的專業課程，在美國的一些大學中，關於電氣工程這一院系的名稱有不同的稱謂，有的學校稱之為電氣工程系，有的學校稱為電氣工程與計算機科學系，有的學校稱作電氣工程與資訊科學系，從院系名稱上可以看出電氣工程與計算機資訊科技是分不開的，傳統的電氣工程定義是電氣與電氣系統有關學科的統稱。電氣工程的定義很廣泛，隨著科學技術的快速發展，如今的電氣工程概念已經超出了傳統電氣工程的定義範疇。美國斯坦福大學一位教授提出了電氣工程包括電子與光子在內的所有工程行為。
1.2電氣工程自動化概述
電氣工程是現代科學領域中關注度比較高的學科，電氣工程自動化技術的發展決定了國家的技術實力。它與各學科相互結合，各學科的理論知識都有所滲透，在各個行業中都有廣泛的應用，其重要價值顯而易見。隨著科學技術的發展，電氣系統越來越豐富，也逐漸呈現體系化，更加體現了人性化的設計與應用原則，大大推動了經濟建設的發展程序。電氣系統的傳輸資料通過光纖裝置來傳輸，大量採用了光纜，使用連線電纜的裝置也越來越少，節約了電纜材料，降低了資本費用的數額，減少了能源的損耗，從而達到節約能源的初衷。當前，電氣自動化對於裝置智慧化得到了充分的體現，可以實現線上監測，由智慧化與線上監測向著電力光互式方向發展。智慧化的裝置具有智慧化的控制功能，並與電子資訊等技術融會貫通。線上監測由採集站構成，以其中的核心元件作為處理器，並進行全過程控制。對資訊資料的收集與控制，需要經過不同的工藝環節，並與控制中心進行聯網，對生產過程進行集中的監管。依靠網路技術，有效地進行資料資訊的採集，在有效的工程範圍內實行有針對性的管理，建立以站為考量單位的引擎，使其提高系統的可靠性與工作效率。
2電氣工程自動化節能設計
2.1節能技術在電氣工程自動化系統中的體現
2.1.1選擇有源濾波器
使用有源濾波器，避免了錯誤的操作，選擇使用有源濾波器能夠有效去除對諧波，這是減少錯誤操作，去除對諧波的根本途徑。
2.1.2降低傳輸過程中對電能的損失
能量的產生並不是無節制、無限制地產生，其中也會消耗一定數量的能量。難以避免的是電能在傳輸中也會產生能量損耗。能量損耗的越多，對於成本的浪費越來越重，對生產資料就越浪費。電能在傳輸的過程中會產生熱能等能量，同時也會消耗部分能量，其根本的解決辦法是減小電阻。另外，還要注重導線的佈局，避免彎路的出現，要使導線的長度變短，導線材料的電阻值越小，所產生的能量也越小，能源消耗也越小，當然，也要保證在一定的能源範圍之內，在條件統一的情況下，選擇使用橫截面積較大的導線，減少實際供電的距離，需要靠近負載中心。
2.1.3選擇合理的變壓器
變壓器在電氣工程自動化技術中起到傳輸電能的作用，變壓器出現了問題也會為電能帶來問題，變壓器的損耗會造成電能的浪費，因此，為了減少電能的損耗，其中一個重要環節就是減少變壓器的損耗。變壓器的使用範圍較為廣泛，適用於不同的電氣工程自動化裝置，所以，要慎重選擇變壓器的型別。重視與減少變壓器的能量損耗，在很大程度上降低其總體的損耗。
2.2節能設計在電氣工程自動化中的具體應用
2.2.1提高電氣系統的運作效率
在電氣系統中實現節約能源，不可或缺的選用節能裝置，使用節能裝置的目的是為了節能減排，使電能負荷達到均衡化，在無功率、能量不足的情況下能夠實施補償，並可降低電路損耗。
2.2.2優化配電系統的設計
在電氣系統中，電力系統為需要電能的電力裝置提供動力支援，最低要求保證在配電設計中的適用性。電氣裝置的適用性是指對裝置控制有所保障，使負荷量達到要求，不至於使負荷量超出標準或大量消耗能量。在進行配電系統設計的同時，要滿足保證電力系統具有穩定性與高效性，要充分考慮其安全性，使用具有絕緣性質的導線，使各部分導線之間保持絕緣性，使用導熱效能強的導線，還要做好接地工作和防雷措施。
作者:蘇長富 單位:黑龍江正基消防工程有限公司
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範文二：智慧化技術在電氣工程自動化控制的應用
摘要：自動化控制是電氣工程中的重要環節之一，其水平的高低會因智慧化技術的高低而產生浮動。文章介紹了在電氣工程自動化控制中智慧化技術的特點，從神經網路系統、故障診斷等方面分析了智慧化技術在電氣自動化控制中的具體運用，以便智慧化技術能夠更為廣泛地應用於在電氣自動化控制中，從而提高我國電氣工程的水平。
關鍵詞：電氣工程;自動化控制;智慧化技術;神經網路系統;故障診斷系統
隨著科學技術的不斷髮展，各行業也在不斷更新自身的生產技術。我國電氣市場在這一背景下得了到快速的發展，電氣工程在我國的應用也更為廣泛。電氣工程中必不可少的環節之一便是自動化控制技術，傳統自動化控制技術不高使得部分電氣裝置的工作效率難以提高，從而影響了我國電氣工程的水平。智慧化技術是自動化控制中的新興技術，相比傳統的自動化控制技術，智慧化技術的工作效率得到大幅提升，不僅能夠實現人工智慧，同時還能使我國電氣工程行業得到快速發展。因此我國應向各電力工程企業推行智慧化技術，擴大智慧技術在電氣工程中的應用範圍，提高我國電氣工程的工作效率。
1電氣工程自動化控制中智慧化技術的特點
1.1智慧化控制器能夠實現無人化操控
電氣工程在實際運用中，傳統的自動化技術要遜於智慧化的自動化技術。因此，電氣工程施工企業更傾向於使用智慧化控制器。智慧化控制器的控制程度與以下方面有關：魯棒性變化、響應時間、下降時間。智慧化控制器能夠將上述原因結合並進行調節，保證在自動化執行過程中不會出現意外狀況。企業使用智慧化技術控制並調整電氣工程中所用的電氣裝置，從而為企業省去大?a href='//' target='_blank'>咳嗽鋇目???鎦?笠到夥糯罅康睦投?ΑＦ笠鄧?陀玫腦憊ぶ恍枵莆找歡?際醣隳芄渙釕璞感緯勺暈業鶻諛Ｊ劍?扌韞ぷ魅嗽苯?諧な奔淶募囁鞀蜆芾懟３?艘醞猓?ぷ魅嗽痺詮潭ㄇ?蚰謔股璞岡諼奕絲刂頻那榭魷率迪腫遠?鶻凇?/p>
1.2智慧化控制器不需要控制模型
在電氣工程企業所使用的傳統自動化控制器中，自動化控制器緊密係數不高，傳統控制器在具體工作中技術水平的含量並不高，不能對含有複雜動態方程的控制物件進行管理與控制，使自動化控制器出現失控的現象，而關於該控制物件的所有工作都將受到不同程度的影響，電氣工程進度也將因此變得緩慢甚至停止，給電氣工程施工企業帶來大量損失。而智慧化技術將設計控制物件模型這一工序直接省略，智慧化控制器不再控制模型，因此在電氣工程施工中也不存在對控制物件不能進行評估或預測的問題。
1.3智慧化控制器具備較高的一致性
無論工作人員錄入什麼資料，智慧化控制器都可以對其進行處理，並在處理之後獲得較為準確的預測。智慧化控制器在處理資料的過程中往往會收到輸入複雜且使用率不高的資料，智慧化控制器依舊能夠對該資料實施分析評測。控制物件具有較強的變更性且不同的控制物件在控制器中顯現的控制效果也存在差異。如今，電氣工程中的控制物件呈現多樣化，智慧化控制器也無法控制所有的控制物件。儘管智慧化控制器能夠在無人操作的情況下對大部分控制物件進行有效控制，但智慧化控制並不是萬能的，工作人員不能利用智慧化控制器控制所有的控制物件。這代表我國智慧化控制器的開發與升級還有較大的空間，我國應更為積極地開發智慧化控制器，為我國電氣工程行業的發展提供幫助。
2智慧化技術在電氣自動化控制中的具體應用
2.1神經網路系統
神經網路系統中共擁有兩個子系統：一個子系統借電氣內部動態引數的協助對定子電流進行分析與辨認;另一個子系統則藉機電系統引數對轉子速度進行分析與辨認。神經網路中的構造往往含有多層，並且每一層構造都具有前饋性，因此神經系統更偏向於運用反向學習演算法。工作人員在使用神經網路對電氣工程驅動系統以及交流電機的執行狀態進行確認、檢測與監督過程中，能夠充分體現出神經網路在使用反向學習演算法。神經網路反向轉波演算法在電氣工程內較為常用，其能夠幫助工作人員有效管理非初始速度以及負載轉矩所產生的變化，也能大幅縮減定位時間，這是傳統梯形控制所不能比擬的。智慧化神經中有網路函式估計器，它具有較高的抗擾性，同時也具有較好的防噪音能力，其一致性也優於一般控制器，無需控制模型。上述優點使得智慧神經網路在模式識別與訊號處理中的應用較為頻繁，對電氣傳動控制起到良好的作用。智慧化神經網路使得電氣裝置的診斷系統和條件監控決策得以強化，使其使用更為穩定可靠。之所以能夠實現兩者的強化，和智慧神經網路與不同感測器錄入的並行結構相符有關。工作人員若希望神經網路可以長久安全執行，需使智慧神經系統具有以下三個條件：1智慧神經網路中含有大量的激勵函式;2智慧神經函式內含有隱藏層;3智慧神經網路中含有隱藏節點，如BP網路模型如圖1所示。工作人員在選擇激勵函式和最優隱藏節點以及層數時，可使用嘗試法選擇。工作人員能夠通過反向轉波演算法調動並優化網路全衝，以便神經網路得以長久安全且流暢地執行。
2.2故障診斷及優化裝置
如今，計算技術的發展速度加快，計算機技術逐漸應用於我國各個領域，其中便包括我國的電氣工程行業。計算機對我國電氣工程行業裝置的更新具有積極作用。電氣工程注重施工企業的施工效率與施工質量，施工企業若依舊運用手工進行施工方案的設計與規劃，電氣工程的施工不能滿足當今社會的需求。就目前而言，手工設計圖紙的弊端逐漸顯現出來，有以下兩點：1所需時間較長;2圖紙精細度不足，容易出現偏差。無論上述哪一點都會對電力工程的施工產生不良的影響。大部分電力工程設計人員已開始運用CAD軟體設計圖紙。不僅如此，設計人員利用CAD設計圖紙能夠在通過網路獲得大量的資源，如電機、磁場以及電路的相關知識，從而使自身設計圖紙的價值得到提升。工作人員通過CAD軟體設計圖紙，不管電氣裝置的設計圖紙多麼複雜，設計人員都可以在CAD軟體中繪製出來並保證圖紙資料的精準。工作人員還可以在CAD中引入智慧化技術，使CAD軟體的設計質量得到提升。智慧化CAD軟體能夠提高工作人員的工作效率，減少我國電氣裝置的研究與開發時間，從而使我國電氣裝置得到優化與升級。遺傳演算法是智慧化技術的功能之一，可以進行高精度的計算，工作人員將其運用於裝置的升級與優化中能夠使我國電氣工程中常用的電氣裝置質量得到提升。除此以外，工作人員還可以將智慧技術引入電氣工程的電氣裝置中。當電氣裝置處在使用中時，智慧控制器便開始自動檢測電氣裝置的執行狀態。倘若電氣裝置在執行中出現故障，智慧控制器便會根據裝置的現存狀況進行診斷，排查問題並將排查結果顯示在顯示器中。工作人員根據顯示結果組織維修人員對裝置進行維修，從而保證在短時間內使電氣裝置得以正常執行，減小裝置故障對電氣工程施工進度的影響。
2.3模糊邏輯控制
英國大學發明了模糊控制器並開始在電氣工程中使用，實現電氣化裝置的自動化控制，代替原有的傳統PID控制器。模糊控制器往往應用於數字動態觸動系統中。現今模糊邏輯控制應用分為M型與S型兩種。上述兩種模糊邏輯控制在具體的應用過程中，M型控制器是唯一可以實施調速控制的控制器。無論是M型還是S型控制器，其本身具有規則庫。控制器的規則庫被人們統稱為ifthen模糊規則集。模糊集分G與H，其中if為G，Y為H，那麼此時可得W=fX，Y。按照該執行規則執行的控制器便是S型控制器。推理機、非模糊化以及模糊化等安裝部件則是M型控制器的重要組成部分。其中推理機是M型控制器中必不可少的部分，當模糊控制出現在裝置管理過程中時，推理機便會根據當前狀況進行判斷處理。上述兩種控制器的知識庫有兩部分，分別為語言控制的規則庫和資料庫。規則庫本身具有拓寬方式，工作人員在建模過程中運用模糊控制器中的推理機，同時藉助神經網路中的推理機實施操作，以便對電氣裝置進行有效控制。如模糊控制在DC/DC變換器中的應用如圖2所示。模糊化具有多種不同的表現形式，可以使工作人員有效地測量、量化以及模糊化變數。模糊邏輯在電氣工程自動化中的運用與操作能夠促進我國電氣工程行業的發展與進步。
3結語
電力工程施工企業應積極將智慧化技術引入電氣工程的施工活動中，實現電氣裝置的自動化控制，從而提高電力工程施工企業的工程質量和生產效率，為我國電力工程的施工企業節省了大量的人力資源，對企業發展產生了積極的影響。企業運用智慧化技術解決了部分企業人才短缺的狀況，企業可以將多餘人員抽調到更為適合的崗位，為企業節省了成本，間接增加了企業的經濟效益，提高了企業的競爭實力，使得企業能夠在嚴酷的市場競爭中存活下來，並得到長久的發展。
作者:孟凡林 葉巍 單位:重慶房地產職業學院
參考文獻
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