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一、智能化技术的特点
经由过程研究,笔者总结出智能化手艺有以下几个特色:第一,同等的强节制。一般来说,平常的节制方式只是对特定的工具有节制结果,而对于其他的非特定节制工具的节制效果比较差。但是通过智能化控制技术所使用的方法对于指定的数据或者未指定的数据,都可以较有效的的控制,这就是它的第一大特点。第二,系统适应性增强。与传统控制技术相比,智能化控制设备在收集新信息时能够更快捷更有效的提高控制系统的性能,这是智能化技术的又一大亮点。第三,性能大大提高。采用智能控制技术后,只需较为适当的调整相关参数就能提高控制设备的控制性能,这个步骤非常简单,这就是智能化技术的优越性。第四,设计思路较简洁。使用智能技术,只需要通过函数近似器就能简单的进行控制我们想要控制的对象。以上所总结的智能化技术的特点,电气工程的技术工作人员可以借鉴一下,因为其确实比相对于传统的控制技术要实用。
二、智能化技术在电气工程自动化控制中的重要性
智能化技术一直在电气工程自动化控制中占据着重要的位置,体现在以下几个方面:
(1)可以简便地控制电气工程自动化模型在电力系统运行过程中,使用智能技术使控制电气自动化模型能使这个操作过程简化,免去了很多复杂的工作。在电力运行体系中,假如电气工程自动化控制过程中的主要参数出现一丝变化,都有可能对整个电力体系的治理和控制造成困难。可是,智能化技术恰好能处理这一问题,智能化技术在电气工程自动化控制中得到了很好的利用,运用智能化技术不但可以让电力系统的参数越发精准,而且可以有效及时地减少电力故障的发生。
(2)增强电力运行体系的整体控制力在电气工程自动化控制过程中,如果利用智能化技术就能够及时节制电力体系中的有关电力装置和数据,平常我们使用智能化技术来组装电力运行体系控制器来保证电力系统的正常运转。尤其是在针对有关的电力装置实施调控的过程中还可以有用的施展自动化这一特有优点,可以对电力装置中存在的弊端实施必要的警示并且直接反馈信息。
1智能化技术的应用理论
智能化技术涵盖的领域较多,综合性较强,主要包括控制学、语言学、生物学和信息学等。它是一项研究怎样让机器拥有人工智能的技术。人工智能第一次被提出是在二十世纪五十年代,经历了半个多世纪的发展,人工智能理论和技术都趋于成熟,逐渐形成了一套以计算机为核心涵盖多个领域跨多个学科的综合性技术。人工智能是计算机科学的一部分,主要是探讨如何让机器拥有人工智能的问题。智能化技术在电气工程自动化控制中的应用主要是通过计算机编程实现的,通过执行设定好的程序,让计算机处理、分析、回馈信息,在模拟人脑的过程中实现自动化控制。从当前智能化技术在电气工程自动化控制的应用成果来看,智能化技术极大的促进了电气工程自动化控制的发展,提高了电气自动化控制中的效率,降低了人工投入,为电力企业了良好的经济效益。
2智能化技术的应用优势
智能化技术在电气自动化控制应用的原理主要是实现控制的智能化、人性化,减少控制中的失误,节约人力物力。当前,智能化控制在电气自动化控制上与传统控制相比主要有以下优势:
2.1智能化技术对电气系统调整更加便捷智能化控制器可以通过鲁棒性和响应时间来实现对整个系统的调节和控制,可以有效地提高工作效率,增加自动化控制的精确性。同时,智能化控制器在控制中通过相关数据的改变来实现控制,不需要技术人员的参与,节省了人力,实现远程操控,为电气自动化控制带来了极大便利。
2.2智能化技术提升了控制精密度传统的控制方式会在控制过程中由于控制对象的复杂性而不能准确掌握控制对象的动态,从而在控制中出现无法预测的客观因素,因此设计出来的模型因精确性不够而不能实现很好的控制效果。智能化控制器在控制中不需要建立对象模型,使得不确定性的因素减少,提高了自动化控制的精密度。2.3智能化技术的一致性强在处理不同的数据问题时,输入不同的数据获得的结果较为理想,满足自动化控制的要求。控制对象的不同也会导致控制效果的不同,控制器并没有针对每个控制对象都有控制要求,但控制效果较为理想。同时,部分控制对象的改变也会导致控制效果达不到相关要求,因而在自动化控制设定时,一定要从实际情况出发。在对控制进行评价时,不能对智能化控制盲目否定,要认真找到出问题的具体原因,加以解决。
一、“电力电子技术”课程教学改革具体内容
1修改人才培养方案人才培养方案制定得是否合理,关系到本专业的生存和发展。随着现代科学技术的迅猛发展,电类的各专业的界线越来越模糊,各学科相互交叉、相互渗透,电气专业传统的“发电、输电、用电”知识结构已经不能满足当今人才培养要求。因此,对人才培养方案和教学计划要进行适当的修改和调整。由于电气工程及其自动化专业是一个强电和弱电相结合的宽口径专业,而电力电子技术是诸多学科相互交集的学科,是由基础课到专业课过渡的桥梁和纽带,是强电和弱电的有机结合。因此,在修改和调整人才培养方案和教学计划时,要体现出电气专业的“以强电为主、弱电为辅、强弱协调”的主导思想,加大教学力度,要意识到“电力电子技术”课程在电气工程及其自动化专业教学中重要性和必要性,以拓宽学生的知识面,提高学生的工程实践能力和创新能力以及扩大学生毕业后的就业面。
2教材内容的合理取舍任课教师要选择一本合适的电力电子技术课程教材作为主教材,再参考其他的辅助教材,取长补短,主讲教师应具有宽阔的知识面及丰富的电力电子工程实践经验,注重应用型人才培养目标。教材的内容既有丰富的理论知识,还要注重工程实际的应用,要体现电力电子技术发展的新技术,也要体现出“电力电子技术”课程是基础课到专业课平稳过渡的桥梁,使教材内容更符合二本院校电气工程及其自动化专业的人才培养的要求。主教材中除重点讲授交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流四大类基本变流电路及它们的组合之外,还要联系当今电力电子技术的发展趋势及应用情况,注重电力电子技术在电力系统及其他工程领域中的应用,注重主电路设计、驱动电路设计、保护电路设计、参数计算及元器件选择,还应该适当介绍SVC、SVG、高压直流输电、开关电源、UPS电源、感应加热电源、光伏逆变器等装置的工作原理和实际应用情况,以适应电气工程及其自动化专业宽口径就业要求。
3课堂教学方式改革教学过程中应以学生为主,教师为辅,避免一人堂和填鸭式教学方法,针对教学内容和学生的具体情况组织安排教学内容。由于“电力电子技术”课程的教学内容繁多,课堂教学中需要绘制大量的电路图和波形图,以及诸多公式推导及各种参数计算等。由于课程学时少而教学内容又多,仅仅依靠传统的黑板加粉笔的教学方式显然是达不到教学效果的,所以多媒体技术逐渐走进了“电力电子技术”的课堂教学,大大地提高了课堂教学效果。这里需要强调的是,多媒体教学的引进并非完全取消黑板加粉笔的课堂教学方式,二者应该相互协调、相辅相成,各有各的长处。对于复杂的电路及波形的绘制和分析,可以充分利用多媒体的音容并茂的特点,使学生更容易理解和掌握电路的基本原理和工作过程,如以flash动画的方式显示电力电子器件的开通和关断过程、过电流和过电压的产生过程、电路的输入输出电压和电流波形等,使学生感到生动而有趣,使学生的课堂学习不再枯燥无味;而对于简单电路的分析以及例题习题的讲解,还是黑板加粉笔的方式显得更简单便捷,更具亲和力,加强了教师与学生间的互动和情感交流。总之,课堂教学十分重要,教师要根据自身的特点、教学内容、学生的素质,充分利用现代化教学手段及互联网资源,在有限的课堂教学时间内,最大程度地使学生理解和吸收所学的知识。
4改革实验教学环节为了提高学生的工程实践能力,对原有的电力电子实验室设备进行了更新和改造,引进近几年内较为先进的电力电子实验设备,对原有的验内容和实验计划进行了修改和调整,尽量减少简单的验证性实验,增大设计性和综合性实验的比例,根据专业的特点和理论教学情况组织实验教学。我院现有的电力电子综合实验室可开出多种实验,囊括了AC/DC、DC/AC/、AC/AC、DC/DC四大电力变换所需的实验,如整流及有源逆变实验、交流调压及交流调功实验、直流斩波实验、无源逆变变实验等。为了培养学生的科技创新意识,还增设了开放性实验和创新性实验,加强了教师与学生间的知识交流,也使电力电子课程的实验教学延伸到课外,对教学时间的不足起了一定程度的弥补作用;同时,在我院的大学生电子挑战杯大赛中,部分学生的竞赛题目与电力电子技术有关,提高了学生的电力电子技能。另外,我院每个学期举行教师实践技能大赛,有相当一部分竞赛题目与电力电子技术有关,大大提高了教师的电力电子技术实践能力和实验教学水平。
5将Matlab仿真软件引进课堂教学和实验教学Matlab仿真软件是各院校普遍开出的课程,将Matlab仿真软件与电力电子技术课程相结合,在课堂上,利用Matlab仿真软丰富友好的图形界面,使学生更直观地掌握所学的知识,也避免了教师画电路图、波形图的繁琐及时间的浪费;将Matlab仿真软件与电力电子技术课程实验相结合,是原有的实验操作的有益补充,同时又具备原有实验装置不具备的优点,如解决设备费用高、实验所花时间长、危险性大的缺点。而利用仿真教学工具代替实际元件在计算机上进行仿真,既不担心元器件损坏,也没有任何危险,学生完全可以在无人指导的情况下,在任何地点的计算机上自行完成电力电子电路的仿真实验,在此基础上再进行适当的真实性实验,这样不仅激发了学生的学习兴趣,更重要的是提高了学生发现问题、解决问题和实际动手的能力,会收到事半功倍的实训效果。
1、电气工程系统对于现代控制技术的基本要求
随着电气工程系统科技水平的不断提高,尤其是各种智能化电气设备的广泛应用,更是对控制技术提出了较高的要求,现代化的控制技术应当满足电气工程系统的如下要求:
(1)能够快捷高效的对电气系统设备完成控制。现代化的控制技术以数字信息作为载体对电气工程系统设备操作指令,必须确保对于不同设备不同指令的精准,各种失误操作指令的概率必须极低。此外,现代化的控制技术还应当具有较好的信息数据交互功能,能够及时的向控制中心进行数据信息的反馈,进而确保控制的准确性。
(2)可以实现对电气工程系统设备的全面监控。由于很多电气工程系统设备都是全天候运行,因此电气控制系统同样必须能够实现24h的全面监控,并可以准确的完成电气工程系统设备故障地点的诊断。此外,现代化的控制技术还应该依靠信息采集、信息处理以及指令反馈流程,形成全面的监控管理,确保电气工程系统能实时处于控制之下。
(3)具有较高的安全性。电气工程系统由于容易受到外部环境、系统设备故障以及管理人员操作失误的影响,很有可能造成电气工程系统故障,甚至出现系统运行安全事故。因此控制系统应该具有较好的安全性,重点可以对电气工程系统的运行异常情况进行及时准确的动作处理,避免由于控制操作造成安全事故问题的发生。
2、电气工程中现代化的控制技术应用措施分析
1电气工程与自动化的简要介绍
1.1电气工程与自动化的定义与设计原则电气工程及其自动化,顾名思义,它是一门涵盖与研究电气工程有关的科学。它涉及系统运行、研究和开发、自动控制、电力电子技术、电子与计算机等主要领域。随着社会不断进步,电气自动化技术的发展也变得多元化。从某种角度上来讲,小至电气开关,大至科技航天,电气自动化都起着关键的作用。电气工程与电气自动化的设计原则有如下两点。第一,满足生产产品和工艺的需求。第二,应用方案要足够简单和经济。在设计应用方案时,对机械和电气的关系也需要进行微妙的处理。电气自动化在设计过程中,需要处理好各个方面的问题,对电器元件的选用也要进行筛选。这样才可以保证使用的可靠性和安全性。
1.2建设的目标与思路与发展趋势由于电工学科在理论上和技术上都随着现代科技的变化而在不断变化,这就直接导致了传统的电工理论和知识在很大程度上已经不再适用于现今的发展水平。所以如何才能培养新的电气工程人才成了电气工程行业普遍关注的问题。电气工程目前的发展目标主要在于培养一些高素质且应变能力和创新能力都较强的人才。建设思路主要是在加强基础,提高能力,增强素质的前提下,将素质与能力协调起来,共同发展。在改造师资的基础上,形成一套独特的人才培养方案,从而培养出能够适应当今形势的高素质、高能力的精英人才。以满足电力工程与自动化的发展趋势。由目前电气工程与自动化的状况以及相关专家的预测,电气自动化的发展趋势大致分为以下三种:分布式、开放式、信息化。随着高科技的不断创新和人工智能技术的发展,未来电气工程及自动化除了能保证以上三大方向发展之外,还可能会突破人与机器之间的障碍,朝着人工智能以及人机交互方面发展。
2对自动化在电气工程中的三个特殊应用的探讨
2.1集中式监控技术应用由于运行维护方便,控制站要求不高,系统设计容易,集中式监控方式便开始在电气工程中应用起来。它是将系统中的各项功能集中到一个处理器中来进行工作的。这样使得自动化在电气工程中变得更加方便简单。而传统的监控方式,由于处理器的任务繁重,处理速度也因此而减慢了很多,尤其在电气设备应用到监控系统之后,由于电缆数量的增加,致使投资也不断增加的同时,系统的可靠性也在不断降低,这很容易出现电气工程中的设备不能操作的状况。集中监控方式克服了这些方面的不足,因此在电气工程中也得到了广泛的运用。
2.2现场总线监控技术应用在电气工程中,使用最广泛、有效性最高的技术非现场总线监控技术莫属。根据电气工程实际的不同间隔采取相对应的措施是这项技术的主要工作原理。现场总线监控技术具有很强的针对性,同时能够适量的减少使用隔离设备以及端子柜,最重要的是能够减少电气工程的成本费用。所有电气工程设备采取的都是现场安装方式,因为这种技术可以进行远程监控。这项技术的优越性还体现在通过通信方式来连接监控设备,从而完成全部监控过程。由于主要是以通信方式,利用网络信号来实现设备之间的相互联系,这种做法特有的独立性强和灵活性大的优点,使得设备故障不会影响到其他的设备,在整体上,整个电气工程的可靠性和安全相对就传统方式而言高出很多。此外,由于这种模式最省电缆,于是在一定程度上,也大大的降低了成本资金的投入。