智能控制技術(shù)論文匯總十篇

時(shí)間:2022-04-07 18:12:17

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智能控制技術(shù)論文

篇(1)

粵中(珠江三角洲地區(qū))地網(wǎng)是廣東電網(wǎng)的核心,也是全省最大的負(fù)荷中心,該電網(wǎng)與廣西、香港等電網(wǎng)互聯(lián),除了向珠江三角洲地區(qū)提供電力外,還擔(dān)負(fù)著電力交換任務(wù)。在粵中地區(qū)建設(shè)一個(gè)強(qiáng)大的500kV電網(wǎng),對(duì)保證廣東電網(wǎng)乃至香港電網(wǎng)以及澳門(mén)電網(wǎng)的安全運(yùn)行有著重大意義。目前廣東500kV電網(wǎng)東已延伸至汕頭西翼,江門(mén)——茂名500kV輸變電工程正加緊建設(shè),2000年前可望投入使用。

廣東省的電力工業(yè)已經(jīng)步入了大電網(wǎng)、高電壓和大機(jī)組時(shí)代。隨著整個(gè)電網(wǎng)變得越來(lái)越復(fù)雜,電網(wǎng)規(guī)劃中以往那種人為臆斷和局部最優(yōu)的規(guī)劃方式會(huì)給電網(wǎng)運(yùn)行、發(fā)展帶來(lái)隱患,資金盲目使用的可能性加大。結(jié)合目前理論的發(fā)展,我們認(rèn)為電網(wǎng)規(guī)劃是一個(gè)受到多種條件約束的、以電網(wǎng)總效益為最終目標(biāo)的多目標(biāo)的系統(tǒng)工程。對(duì)于這樣一個(gè)系統(tǒng),我們認(rèn)為適宜以控制論為基礎(chǔ),結(jié)合信息論、運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)工程等理論來(lái)研究。

從控制論角度來(lái)看,電網(wǎng)是一個(gè)巨維數(shù)的典型動(dòng)態(tài)大系統(tǒng),它具有強(qiáng)非線性、時(shí)變且參數(shù)不確切可知、含大量未建模動(dòng)態(tài)部分的特征。另外,電力網(wǎng)絡(luò)地域分布廣闊,大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復(fù)雜的物理特性,對(duì)這樣的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效決策控制是極為困難的。另一方面,由于公眾對(duì)新建高壓線路的不滿日益增強(qiáng),線路造價(jià),特別是走廊使用權(quán)的費(fèi)用日益昂貴,以及電力網(wǎng)的不斷增大,使得人們對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)的決策控制提出了越來(lái)越高的要求。正是由于電網(wǎng)具有這樣的特征,一些先進(jìn)的控制論思想和技術(shù)被不斷地引入到電網(wǎng)中來(lái)。下面將闡明綜合智能控制技術(shù)引入電網(wǎng)規(guī)劃中的必要性和可行性。

1綜合智能控制技術(shù)

1.1智能控制的概念

迄今為止,智能控制尚無(wú)統(tǒng)一的概念,文獻(xiàn)[1]有如下歸納:

a)最早提出智能控制概念當(dāng)推傅京孫教授,他通過(guò)對(duì)人-機(jī)控制器和機(jī)器人方面的研究,將智能控制概括為自動(dòng)控制和人工智能的結(jié)合。他認(rèn)為在低層次控制中用常規(guī)的基本控制器,而在高層次的智能決策,應(yīng)具有擬人化功能。

b)Saridis在傅京孫工作的基礎(chǔ)上,提出了三元結(jié)構(gòu)的智能控制理論體系,他認(rèn)為僅有二元結(jié)合無(wú)助于智能控制的有效和成功應(yīng)用,必須引入運(yùn)籌學(xué),使其成為三元結(jié)合,并提出了其遞階智能控制的理論框架。

c)國(guó)內(nèi)蔡自興教授在研究了上述理論結(jié)構(gòu)以后,從系統(tǒng)的整體性和目的性出發(fā),于1986年提出了四元結(jié)構(gòu)價(jià)格體系,將智能控制概括為控制理論、人工智能、運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)理論4學(xué)科交叉。

總之,智能控制是多學(xué)科知識(shí)的結(jié)合,除了從控制論出發(fā)來(lái)研究它,還可以從信息論、生物學(xué)以及社會(huì)科學(xué)角度來(lái)討論和研究。

1.2綜合智能控制技術(shù)

綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統(tǒng)方法的結(jié)合,如模糊變結(jié)構(gòu)控制,自適應(yīng)模糊控制,自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變結(jié)構(gòu)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(zhuān)家模糊控制,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,專(zhuān)家神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。

篇(2)

二、人工智能技術(shù)應(yīng)用

基于電氣自動(dòng)化的復(fù)雜性,其操作過(guò)程應(yīng)精細(xì)且注重細(xì)節(jié)。一旦操作失誤,將導(dǎo)致系統(tǒng)故障甚至造成安全事故。因此,人工智能技術(shù)應(yīng)用的核心技術(shù)在于程序化問(wèn)題,將復(fù)雜化的程序通過(guò)智能手段轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)便化。通過(guò)系統(tǒng)日常資料的分析,對(duì)設(shè)備故障采取積極的應(yīng)對(duì)措施。在具體應(yīng)用過(guò)程中,人工智能技術(shù)主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

(一)智能化設(shè)計(jì)分析

人工智能技術(shù)關(guān)系到電力工程以及電路的設(shè)計(jì)。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式下,工作人員的工作量大,需要大量的試驗(yàn)驗(yàn)證,并且對(duì)不合理部分進(jìn)行改進(jìn)。因此常出現(xiàn)考慮不周全的問(wèn)題,處理問(wèn)題的效率較低,對(duì)于難度較大的問(wèn)題,傳統(tǒng)的處理方案無(wú)法解決。這使得智能化設(shè)計(jì)成為必然。現(xiàn)階段,電力企業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)了智能化設(shè)計(jì),全面考察了問(wèn)題的難度,提高了處理問(wèn)題的能力和效率。但同時(shí),智能設(shè)計(jì)對(duì)于操作人員提出了更高的要求,要求其掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)和智能系統(tǒng)操作技巧,并且操作人員還應(yīng)具有與時(shí)俱進(jìn)的精神,對(duì)智能系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母牧荚O(shè)計(jì)。利用人工智能設(shè)計(jì),可有效提高數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性,將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。

(二)PLC技術(shù)應(yīng)用

隨著電力企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大,電力生產(chǎn)對(duì)于技術(shù)具有更高的要求,基于此的PLC技術(shù)成為企業(yè)生產(chǎn)和建設(shè)的重要目標(biāo)。PLC技術(shù)是一種常見(jiàn)的人工智能技術(shù),目前主要應(yīng)用于工業(yè)、電力企業(yè),具有良好的效果。其是在繼電控制裝置基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的智能技術(shù),該系統(tǒng)的主要作用在于優(yōu)化了系統(tǒng)工藝流程,從而根據(jù)企業(yè)需求對(duì)運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)整,確保其運(yùn)營(yíng)的協(xié)調(diào)性。PLC技術(shù)以自動(dòng)控制系統(tǒng)為主,手動(dòng)控制技術(shù)為輔。對(duì)于提高電力系統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)踐具有重要作用。在電力生產(chǎn)中,PLC人工智能化技術(shù)的使用還實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化目標(biāo)切換,繼電器逐漸代替了實(shí)物元件,不但提高而來(lái)管控效率,還確保了系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

(三)智能診斷和CAD技術(shù)應(yīng)用

智能診斷系統(tǒng)的出現(xiàn)是電氣運(yùn)行復(fù)雜化的結(jié)果。該診斷系統(tǒng)要求操作人員具有較多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),改善了傳統(tǒng)模式的手工設(shè)計(jì)方案,充分體現(xiàn)了信息時(shí)代的優(yōu)勢(shì)。科技的發(fā)展也使得CAD技術(shù)逐漸實(shí)現(xiàn)了智能化,縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐。智能化技術(shù)優(yōu)化了CAD技術(shù),對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高具有積極作用。目前,在電力系統(tǒng)中,遺傳算法是人工智能技術(shù)的重要表現(xiàn)之一,通過(guò)科學(xué)的計(jì)算方法,提高了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算的精確度。基于遺傳算法的重要作用,應(yīng)得到企業(yè)的重視。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,如何區(qū)分故障和征兆是一個(gè)難題,智能化技術(shù)通過(guò)專(zhuān)家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可快速有效的分析出系統(tǒng)故障和安全隱患,并提供一定的解決辦法,確保了電力系統(tǒng)的運(yùn)行問(wèn)題。

(四)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是智能技術(shù)的重要體現(xiàn)之一,其作用在于分析和處理系統(tǒng)故障。可對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位,并且減少了定位時(shí)間。同時(shí),還可完成對(duì)非初始速度及負(fù)載轉(zhuǎn)矩的有效管控。神經(jīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有多樣性,具有反向?qū)W習(xí)功能。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的兩個(gè)子系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電參數(shù)轉(zhuǎn)子速度和電子流的評(píng)判和管控。目前,智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要應(yīng)用于分析模式和信號(hào)處理上。由于其包含非線性函數(shù)估算裝置,因此對(duì)于電氣自動(dòng)化控制具有積極作用。其主要優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需對(duì)控制對(duì)象建立數(shù)學(xué)模型,因此工作效率高,噪音小。

篇(3)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展,許多新方法和技術(shù)進(jìn)入工程化、產(chǎn)品化階段,這對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)提出獷新的挑戰(zhàn),促進(jìn)了智能理論在控制技術(shù)中的應(yīng)用,以解決用傳統(tǒng)的方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題。

一、智能控制的主要方法

智能控制技術(shù)的主要方法有模糊控制、基于知識(shí)的專(zhuān)家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和集成智能控制等,以及常用優(yōu)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(yǔ)言變量、模糊推理為其理論基礎(chǔ),以先驗(yàn)知識(shí)和專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)作為控制規(guī)則。其基本思想是用機(jī)器模擬人對(duì)系統(tǒng)的控制,就是在被控對(duì)象的模糊模型的基礎(chǔ)上運(yùn)用模糊控制器近似推理等手段,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。在實(shí)現(xiàn)模糊控制時(shí)主要考慮模糊變量的隸屬度函數(shù)的確定,以及控制規(guī)則的制定二者缺一不可。

2.2專(zhuān)家控制

專(zhuān)家控制是將專(zhuān)家系統(tǒng)的理論技術(shù)與控制理論技術(shù)相結(jié)合,仿效專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)控制的一種智能控制。主體由知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)構(gòu)組成,通過(guò)對(duì)知識(shí)的獲取與組織,按某種策略適時(shí)選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)則進(jìn)行推理,以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的控制。專(zhuān)家控制可以靈活地選取控制率,靈活性高;可通過(guò)調(diào)整控制器的參數(shù),適應(yīng)對(duì)象特性及環(huán)境的變化,適應(yīng)性好;通過(guò)專(zhuān)家規(guī)則,系統(tǒng)可以在非線性、大偏差的情況下可靠地工作,魯棒性強(qiáng)。

2.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬人腦神經(jīng)元的活動(dòng),利用神經(jīng)元之間的聯(lián)結(jié)與權(quán)值的分布來(lái)表示特定的信息,通過(guò)不斷修正連接的權(quán)值進(jìn)行自我學(xué)習(xí),以逼近理論為依據(jù)進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模,并以直接自校正控制、間接自校正控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)控制等方式實(shí)現(xiàn)智能控制。

1.4學(xué)習(xí)控制

(1)遺傳算法學(xué)習(xí)控制

智能控制是通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制,因此控制技術(shù)離不開(kāi)優(yōu)化技術(shù)。快速、高效、全局化的優(yōu)化算法是實(shí)現(xiàn)智能控制的重要手段。遺傳算法是模擬自然選擇和遺傳機(jī)制的一種搜索和優(yōu)化算法,它模擬生物界/生存競(jìng)爭(zhēng),優(yōu)勝劣汰,適者生存的機(jī)制,利用復(fù)制、交叉、變異等遺傳操作來(lái)完成尋優(yōu)。遺傳算法作為優(yōu)化搜索算法,一方面希望在寬廣的空間內(nèi)進(jìn)行搜索,從而提高求得最優(yōu)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(shí)提高搜索最優(yōu)解的概率和效率,是遺傳算法的一個(gè)主要研究方向。

(2)迭代學(xué)習(xí)控制

迭代學(xué)習(xí)控制模仿人類(lèi)學(xué)習(xí)的方法、即通過(guò)多次的訓(xùn)練,從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)會(huì)某種技能,來(lái)達(dá)到有效控制的目的。迭代學(xué)習(xí)控制能夠通過(guò)一系列迭代過(guò)程實(shí)現(xiàn)對(duì)二階非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的跟蹤控制。整個(gè)控制結(jié)構(gòu)由線性反饋控制器和前饋學(xué)習(xí)補(bǔ)償控制器組成,其中線性反饋控制器保證了非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行、前饋補(bǔ)償控制器保證了系統(tǒng)的跟蹤控制精度。它在執(zhí)行重復(fù)運(yùn)動(dòng)的非線性機(jī)器人系統(tǒng)的控制中是相當(dāng)成功的。

二、智能控制的應(yīng)用

1.工業(yè)過(guò)程中的智能控制

生產(chǎn)過(guò)程的智能控制主要包括兩個(gè)方面:局部級(jí)和全局級(jí)。局部級(jí)的智能控制是指將智能引入工藝過(guò)程中的某一單元進(jìn)行控制器設(shè)計(jì),例如智能PID控制器、專(zhuān)家控制器、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制器等。研究熱點(diǎn)是智能PID控制器,因?yàn)槠湓趨?shù)的整定和在線自適應(yīng)調(diào)整方面具有明顯的優(yōu)勢(shì),且可用于控制一些非線性的復(fù)雜對(duì)象。全局級(jí)的智能控制主要針對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化,包括整個(gè)操作工藝的控制、過(guò)程的故障診斷、規(guī)劃過(guò)程操作處理異常等。

2.機(jī)械制造中的智能控制

在現(xiàn)代先進(jìn)制造系統(tǒng)中,需要依賴那些不夠完備和不夠精確的數(shù)據(jù)來(lái)解決難以或無(wú)法預(yù)測(cè)的情況,人工智能技術(shù)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(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè),它利用模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)環(huán)境建模,利用傳感器融合技術(shù)來(lái)進(jìn)行信息的預(yù)處理和綜合。可采用專(zhuān)家系統(tǒng)的“Then-If”逆向推理作為反饋機(jī)構(gòu),修改控制機(jī)構(gòu)或者選擇較好的控制模式和參數(shù)。利用模糊集合和模糊關(guān)系的魯棒性,將模糊信息集成到閉環(huán)控制的外環(huán)決策選取機(jī)構(gòu)來(lái)選擇控制動(dòng)作。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)功能和并行處理信息的能力,進(jìn)行在線的模式識(shí)別,處理那些可能是殘缺不全的信息。

3.電力電子學(xué)研究領(lǐng)域中的智能控制

電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)等電機(jī)電器設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)行、控制是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,國(guó)內(nèi)外的電氣工作者將人工智能技術(shù)引入到電氣設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)、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(jìn)的優(yōu)化算法,采用此方法來(lái)對(duì)電器設(shè)備的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,可以降低成本,縮短計(jì)算時(shí)間,提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。應(yīng)用于電氣設(shè)備故障診斷的智能控制技術(shù)有:模糊邏輯、專(zhuān)家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。在電力電子學(xué)的眾多應(yīng)用領(lǐng)域中,智能控制在電流控制PWM技術(shù)中的應(yīng)用是具有代表性的技術(shù)應(yīng)用方向之一,也是研究的新熱點(diǎn)之一。

以上的三個(gè)例子只是智能控制在各行各業(yè)應(yīng)用中的一個(gè)縮影,它的作用以及影響力將會(huì)關(guān)系國(guó)民生計(jì)。并且智能控制技術(shù)的發(fā)展也是日新月異,我們只有時(shí)課關(guān)注智能控制技術(shù)才能跟上其日益加快的技術(shù)更新步伐。

參考文獻(xiàn):

[1]嚴(yán)宇,劉天琪.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊理論的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)安全評(píng)估[J].四川大學(xué)學(xué)報(bào),2004,36(1):106-110.

篇(4)

長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu),CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過(guò)程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定,加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過(guò)CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒(méi)有反饋控制環(huán)節(jié),整個(gè)制造過(guò)程中CNC只是一個(gè)封閉式的開(kāi)環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下,加工過(guò)程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù),無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整,更無(wú)法通過(guò)反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量,因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見(jiàn),傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu),限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展,已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過(guò)程,因此,對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。

2數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.1性能發(fā)展方向

(1)高速高精高效化速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng),同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施,機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化包含兩方面:數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性,數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),功能覆蓋面大,可裁剪性強(qiáng),便于滿足不同用戶的需求;群控系統(tǒng)的柔性,同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求,使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。

(3)工藝復(fù)合性和多軸化以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工,正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后,通過(guò)自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施,完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸,西門(mén)子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。

(4)實(shí)時(shí)智能化早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的理想環(huán)境,其作用是如何調(diào)度任務(wù),以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類(lèi)的各種智能行為。科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天,實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合,人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展,而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展,由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要分支發(fā)展:自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專(zhuān)家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專(zhuān)家系統(tǒng)、故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定和刀具自動(dòng)管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),在高速加工時(shí)的綜合運(yùn)動(dòng)控制中引入提前預(yù)測(cè)和預(yù)算功能、動(dòng)態(tài)前饋功能,在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制,使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高,從而達(dá)到最佳控制的目的。

2.2功能發(fā)展方向

(1)用戶界面圖形化用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同,因而開(kāi)發(fā)用戶界面的工作量極大,用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前INTERNET、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專(zhuān)業(yè)用戶的使用,人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作,便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。

(2)科學(xué)計(jì)算可視化科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù),使信息交流不再局限于用文字和語(yǔ)言表達(dá),而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合,進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域,如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等,這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,可視化技術(shù)可用于CAD/CAM,如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過(guò)程的可視化仿真演示等。

(3)插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NURBS插補(bǔ)(非均勻有理B樣條插補(bǔ))、樣條插補(bǔ)(A、B、C樣條)、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?/p>

(4)內(nèi)裝高性能PLC數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊,可直接用梯形圖或高級(jí)語(yǔ)言編程,具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車(chē)床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)嵗脩艨稍跇?biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改,從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。

(5)多媒體技術(shù)應(yīng)用多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體,使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域,應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化,在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

2.3體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

(1)集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專(zhuān)用集成電路ASIC芯片,可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù),可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示,成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù),是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù),將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過(guò)提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格,改進(jìn)性能,減小組件尺寸,提高系統(tǒng)的可靠性。

(2)模塊化硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求,將基本模塊,如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊,作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品,通過(guò)積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減,構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。

(3)網(wǎng)絡(luò)化機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作。通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng),可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行,不同機(jī)床的畫(huà)面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。

(4)通用型開(kāi)放式閉環(huán)控制模式采用通用計(jì)算機(jī)組成總線式、模塊化、開(kāi)放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu),便于裁剪、擴(kuò)展和升級(jí),可組成不同檔次、不同類(lèi)型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專(zhuān)用型單機(jī)封閉式開(kāi)環(huán)控制模式提出的。由于制造過(guò)程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過(guò)程,包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素,因此,要實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的多目標(biāo)優(yōu)化,必須采用多變量的閉環(huán)控制,在實(shí)時(shí)加工過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過(guò)程變量。加工過(guò)程中采用開(kāi)放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式,易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體,構(gòu)成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系,從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

篇(5)

2智能化技術(shù)的主要特點(diǎn)分析

對(duì)于很多人來(lái)說(shuō),智能化技術(shù)是一個(gè)陌生的詞匯,然而它卻與我們的生活息息相關(guān),下面我們就對(duì)它的主要特點(diǎn)進(jìn)行闡述,幫助大家深入理解智能化技術(shù)。作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),電氣工程自動(dòng)化控制對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行存在著決定性的作用,為了保證電氣工程的順利發(fā)展,從而有效提升恒業(yè)的整體水平,對(duì)智能化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用是大勢(shì)所趨。

2.1高精度與高效率

在電氣工程自動(dòng)化控制中,精度與效率是兩項(xiàng)重要指標(biāo),在智能化技術(shù)指導(dǎo)留下,對(duì)多個(gè)CPU與高速CPU芯片進(jìn)行使用,電氣工程控制工作效率與精度得到了顯著的提高。

2.2多系統(tǒng)控制

智能化技術(shù)的應(yīng)用可以有效減少相關(guān)工序,同時(shí)還能使工作效率得到顯著提高,目前該項(xiàng)技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的實(shí)際應(yīng)用正朝著系統(tǒng)控制的方向發(fā)展著。

2.3科學(xué)計(jì)算的可見(jiàn)性

在電氣工程自動(dòng)化控制中,智能化技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理,不僅可以通過(guò)文字和語(yǔ)言進(jìn)行信息交流,同時(shí)還能利用圖形與動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn)信息交流,這在很大程度上提升了工作的效率。

3智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用智能化技術(shù),有效提升了系統(tǒng)的工作效率,降低了工作人員的壓力,對(duì)于電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:(1)怎樣將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中對(duì)病因的診斷與維修之中;(2)如何對(duì)電氣產(chǎn)品與設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);(3)通過(guò)怎樣的形式對(duì)電氣工程智能化控制進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

3.1對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制中的病因進(jìn)行診斷

利用傳統(tǒng)的人工方式對(duì)電氣工程系統(tǒng)中的病因進(jìn)行診斷是非常復(fù)雜的,同時(shí)對(duì)工作人員的要求也非常高,而且也不能對(duì)病因進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷。在電氣工程自動(dòng)化控制中難免會(huì)發(fā)生一些設(shè)備和數(shù)據(jù)問(wèn)題,依靠人工診斷方式往往不能對(duì)病因進(jìn)行及時(shí)的診斷與處理。而智能化技術(shù)的應(yīng)用不僅可以使病因診斷的效率得到明顯提高,同時(shí)還可以使定時(shí)檢測(cè)與診斷得到實(shí)現(xiàn),在這一過(guò)程中很多問(wèn)題的出現(xiàn)都會(huì)得到避免。

3.2對(duì)電氣工程設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化

在傳統(tǒng)電氣工程設(shè)計(jì)中,往往需要通過(guò)工作人員在工作過(guò)程中進(jìn)行反復(fù)的實(shí)驗(yàn)才能完成。在這一過(guò)程中工作人員很有可能不會(huì)考慮到一些具體情況。如果真的出現(xiàn)復(fù)雜性的問(wèn)題,也不能對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的解決,在這種情況下,工作人員不僅要掌握大量的專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí),同時(shí)還要很好的將自己已經(jīng)掌握的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用中。智能化技術(shù)得到應(yīng)用以后,設(shè)計(jì)人員就可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)的軟件對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣一來(lái),設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到而來(lái)增加,同時(shí)設(shè)計(jì)樣式也非常豐富,另外,還能對(duì)一些復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的處理,電氣工程自動(dòng)化控制的順利運(yùn)行就得到而來(lái)有效的保證。

3.3對(duì)整個(gè)電氣工程進(jìn)行自動(dòng)化控制

電氣工程控制系統(tǒng)中存在著很多控制環(huán)節(jié),智能化技術(shù)的應(yīng)用正好可以使對(duì)整個(gè)電氣工程的自動(dòng)化控制得到實(shí)現(xiàn)。智能化技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊控制等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程的自動(dòng)化控制。其中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的應(yīng)用是非常關(guān)鍵的,它可以進(jìn)行反向的算法,同時(shí)具有多層次的結(jié)構(gòu)。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的子系統(tǒng)中,其中的一個(gè)子系統(tǒng)可以結(jié)合系統(tǒng)參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子的速度進(jìn)行調(diào)控與判斷,而另一個(gè)子系統(tǒng)就可以按照以上參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子的速度進(jìn)行判斷與控制。目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制已經(jīng)在識(shí)別模式以及信號(hào)處理等方面得到了廣泛的應(yīng)用。智能化手段的應(yīng)用使電氣工程的遠(yuǎn)距離與無(wú)人操控自動(dòng)化控制得到了實(shí)現(xiàn),通過(guò)公司局域網(wǎng)的幫助,智能化技術(shù)的應(yīng)用使得對(duì)電氣系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行了詳細(xì)的反饋分析。

篇(6)

供暖體制改革越來(lái)越多地受到重視,與供熱收費(fèi)改革密切相關(guān)、互為充分的必要條件就是溫度控制與熱量計(jì)量的發(fā)展問(wèn)題,這是節(jié)能與環(huán)保事業(yè)發(fā)展的必然要求。在這樣的背景下,計(jì)量與溫控技術(shù)得到了快速發(fā)展。本文針對(duì)溫控計(jì)量節(jié)能技術(shù)相關(guān)問(wèn)題及對(duì)策進(jìn)行闡述。

1.應(yīng)用先進(jìn)的溫度控制與熱計(jì)量技術(shù),實(shí)現(xiàn)供熱節(jié)能

以我國(guó)供暖現(xiàn)狀,采暖能耗指標(biāo)是同類(lèi)氣候條件下發(fā)達(dá)國(guó)家的3-5倍,而且供暖效果也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如,能耗大量浪費(fèi)的原因中固然有百姓用戶節(jié)能意識(shí)淡薄、收費(fèi)體制不能刺激節(jié)能,但主要的原因還是因?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)計(jì)、施工與運(yùn)行管理的落后。筆者認(rèn)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(nèi)熱舒適度,也就是提高服務(wù)質(zhì)量,再合理地向用戶收費(fèi),促節(jié)能事業(yè)發(fā)展。

2.戶內(nèi)系統(tǒng)和戶外系統(tǒng)相結(jié)合,減少能耗

目前有一種趨勢(shì):認(rèn)為講溫控就是要在室內(nèi)安裝溫度控制閥,講計(jì)量就是在戶內(nèi)安裝熱量表,至于戶外控制就可以不被重視了。溫控與計(jì)量是不是只要針對(duì)戶內(nèi)系統(tǒng),戶外就可以忽視呢?對(duì)于一個(gè)戶內(nèi)控制設(shè)備完善的系統(tǒng)(安裝了溫控閥和熱量表),如果沒(méi)有相應(yīng)的戶外控制,很難保證戶內(nèi)設(shè)備正常地工作。如果戶外水力失調(diào)嚴(yán)重,溫控閥不能工作在正常工況下,壓頭大就會(huì)頻繁地開(kāi)關(guān)甚至產(chǎn)生噪音,壓頭太小會(huì)始終常開(kāi)而室內(nèi)溫度不足;熱量表也可能工作在額定之外的流量下,測(cè)量不準(zhǔn)確。如果外網(wǎng)不能根據(jù)戶內(nèi)工況變化相應(yīng)調(diào)節(jié),如:水泵不能變頻、壓差不能穩(wěn)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(nèi)采取了節(jié)能手段,而戶外沒(méi)有配合措施,一方面會(huì)引起管網(wǎng)水力熱力工況的失調(diào),另一方面室內(nèi)節(jié)省的能量不能體現(xiàn)在熱源的節(jié)能上,節(jié)能這一根本目的就沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。所以我們認(rèn)為好的戶內(nèi)控制一定要與戶外控制相結(jié)合。

隨著先進(jìn)計(jì)量、控制設(shè)備不斷應(yīng)用于系統(tǒng)中,分戶計(jì)量供熱系統(tǒng)逐步在我國(guó)發(fā)展起來(lái)。從用能的角度看分戶計(jì)量供熱的技術(shù)能夠有效利用自由熱,提倡用戶的行為調(diào)節(jié),以減少能耗;另一方面,從用戶出發(fā)它能夠提高室內(nèi)熱環(huán)境的舒適性。在散熱器上安裝溫控閥為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)提供了有效手段。當(dāng)溫控閥被設(shè)定在某一值時(shí),它可以通過(guò)感溫包測(cè)量室內(nèi)溫度,實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)散熱器流量以符合設(shè)定值。如果熱網(wǎng)的運(yùn)行工況可以最大限度的滿足各個(gè)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(huì)出現(xiàn)過(guò)冷過(guò)熱的情形。但是舒適度因人因時(shí)而異,提高用戶的舒適程度不僅要求在設(shè)計(jì)溫度18℃時(shí)保持室溫僅有微小的波動(dòng),而且應(yīng)該盡可能的滿足用戶希望提高室內(nèi)溫度的要求。

3.溫控計(jì)量與集中供熱系統(tǒng)相適應(yīng),提高節(jié)能效率

我們采取“拿來(lái)主義”來(lái)消化學(xué)習(xí)國(guó)外的溫控計(jì)量技術(shù),包括消化和應(yīng)用國(guó)外的產(chǎn)品,但是外來(lái)的產(chǎn)品并不適應(yīng)我國(guó)的現(xiàn)有系統(tǒng),除了水質(zhì)問(wèn)題和管理問(wèn)題外,還有許技術(shù)問(wèn)題。如:系統(tǒng)末端壓差、系統(tǒng)規(guī)模大小、設(shè)備工作環(huán)境等都存在很大的不同,不做任何改變就應(yīng)用在一起很難得到正常的效果。如有的示范工程,產(chǎn)品應(yīng)用效果不好,出現(xiàn)一些問(wèn)題,廠家就提出要徹底地改變中國(guó)的供熱系統(tǒng),殊不知,對(duì)中國(guó)這一巨大規(guī)模的供熱體系,改變是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,需要一定的時(shí)間,不可能一蹴而就。誰(shuí)應(yīng)該去適應(yīng)誰(shuí)并不存在一個(gè)分明的界限,但是合理的尋求結(jié)合點(diǎn),花最小的投入去獲得最大的回報(bào),這個(gè)工作非常重要。

4.熱計(jì)量方法

目前,按戶計(jì)量熱量使用的方法基本有以下3 種:

一是直接測(cè)定用戶從供暖系統(tǒng)中用熱量。該方法需對(duì)入戶系統(tǒng)的流量及供回水溫度進(jìn)行測(cè)量,采用的儀表為熱量表。該方法的特點(diǎn)是:原理準(zhǔn)確,但價(jià)格較貴,安裝復(fù)雜,并且在小流量時(shí),計(jì)量誤差較大。目前在法國(guó)、瑞典等國(guó)應(yīng)用較多。

二是通過(guò)測(cè)定用戶散熱設(shè)備的散熱量來(lái)確定用熱量。該方法是利用散熱器平均溫度與室內(nèi)溫度差值的函數(shù)關(guān)系來(lái)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(fā)式和電子式2 種。蒸發(fā)式熱分配表的特點(diǎn)是價(jià)格較低,安裝方便,但計(jì)量準(zhǔn)確性較差;電子式熱量分配表的特點(diǎn)是計(jì)量較準(zhǔn)確、方便,價(jià)格比蒸發(fā)式熱分配表高,并且可在戶外讀值。

三是通過(guò)測(cè)定用戶的熱負(fù)荷來(lái)確定用熱量。該方法是測(cè)定室內(nèi)外溫度并對(duì)供暖季內(nèi)的室內(nèi)外溫差累積求和,然后乘以房間常數(shù)(如體積熱指標(biāo)等)來(lái)確定收費(fèi)。該方法采用的儀表為測(cè)溫儀表,但有時(shí)將記憶散熱器溫控閥的設(shè)定溫度作典型室內(nèi)溫度,而將某一基準(zhǔn)溫度作室外溫度。該方法的特點(diǎn)是:安裝容易,價(jià)格較低。但由于遵循相同舒適度繳納相同熱費(fèi)的原則,用戶的熱費(fèi)只與設(shè)定的或測(cè)得的室溫有關(guān),而與實(shí)際用熱量無(wú)關(guān),因此,開(kāi)窗等浪費(fèi)能源的現(xiàn)象無(wú)法約束,不利于節(jié)能。目前美國(guó)和法國(guó)有所使用。

5.實(shí)施換熱站監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

換熱站監(jiān)控中心(MCC)是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的中樞神經(jīng),具有整體協(xié)調(diào)、遠(yuǎn)程控制和調(diào)度功能。它將采集現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程的數(shù)據(jù),通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)(WAN)這條連接各換熱站與監(jiān)控中心的橋梁和紐帶,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。換熱站監(jiān)控中心(MMC)實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱站的監(jiān)測(cè)、控制、管網(wǎng)分析、故障診斷、報(bào)警、報(bào)表、打印、歷史數(shù)據(jù)處理、趨勢(shì)顯示等功能,并且對(duì)各個(gè)換熱站的設(shè)備參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程下載與控制,以確保熱網(wǎng)高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。其中控制中心還具有數(shù)據(jù)庫(kù)檢索與分析功能,調(diào)度中心把各換熱站采集來(lái)的數(shù)據(jù)存入歷史數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)庫(kù)除供歷史報(bào)表打印、數(shù)據(jù)終端檢索外,還要定期或不定期進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

我公司換熱站監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)采集和顯示的數(shù)據(jù)有:室外溫度、換熱機(jī)組一、二次側(cè)供回水溫度、壓力,補(bǔ)水流量、軟化水箱及污水池的水位,地面液位信號(hào)、循環(huán)泵、補(bǔ)水泵的運(yùn)行狀態(tài)、調(diào)節(jié)閥開(kāi)度、溫度報(bào)警等,以上信號(hào)在監(jiān)控中心都可以實(shí)時(shí)監(jiān)視,并且可以對(duì)循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、排污泵、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。

換熱站監(jiān)控中心可采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱站的監(jiān)測(cè)和控制,管網(wǎng)分析、故障診斷、巡檢人員的考勤情況、打印報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)處理、趨勢(shì)顯示、實(shí)時(shí)參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)在網(wǎng)上給授權(quán)用戶等功能,以及對(duì)各換熱站設(shè)備參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)傳下載與控制,熱網(wǎng)監(jiān)控中心可實(shí)現(xiàn)循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、排污泵的啟停等控制,以確保高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

實(shí)施換熱站監(jiān)控系統(tǒng)有兩個(gè)主要特點(diǎn):一是實(shí)施熱網(wǎng)監(jiān)控避免了熱量在輸送環(huán)節(jié)中的浪費(fèi);二是實(shí)施熱網(wǎng)監(jiān)控室溫容易控制,控制手段有自動(dòng)恒溫控主動(dòng)調(diào)節(jié)控制,避免了溫度失調(diào)、利用了自由熱、實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,而傳統(tǒng)的集中供熱就難以實(shí)現(xiàn)這些控制。新型的集中供暖系統(tǒng)采用了溫控與熱計(jì)量技術(shù),就可以提高效率、減少浪費(fèi)、增加控手段,就可以與新型采暖方式同等競(jìng)爭(zhēng),奪回價(jià)格優(yōu)勢(shì),爭(zhēng)取市場(chǎng)份額。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]沈秀環(huán).供熱管網(wǎng)量調(diào)節(jié)的節(jié)能探討與應(yīng)用[J].節(jié)能,2009,(07):6-9.

篇(7)

中圖分類(lèi)號(hào):TM921 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2012)09-0013-01

隨著控制手段的日益更新和控制技術(shù)的不斷發(fā)展,智能控制技術(shù)已經(jīng)逐漸在控制行業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位,相應(yīng)的大量的智能控制軟件也逐漸取代了常規(guī)的控制軟件,像在生活中經(jīng)常提到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),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(yīng)用在電力傳動(dòng)系統(tǒng)中,因此有必要研究適合電力系統(tǒng)的更簡(jiǎn)便,性能更優(yōu)異的智能控制系統(tǒng)。同時(shí),要想將智能控制這一理念成功的應(yīng)用在電力傳動(dòng)系統(tǒng)中就必須充分了解智能控制的原理和應(yīng)用特點(diǎn),雖然現(xiàn)在已經(jīng)有了一些應(yīng)用實(shí)例,但是這并不普及,還有許多缺陷,因此,在電力系統(tǒng)中應(yīng)用智能控制系統(tǒng)仍然是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

1、智能控制簡(jiǎn)介

智能控制是現(xiàn)代自動(dòng)控制領(lǐng)域內(nèi)一個(gè)全新的詞匯,但是其憑借著自己獨(dú)特的控制優(yōu)勢(shì)已經(jīng)迅速的發(fā)展起來(lái),如今已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域中。相信在不久的將來(lái),智能控制系統(tǒng)也能為電力行業(yè)帶來(lái)嶄新的面貌。與大多數(shù)理論產(chǎn)生的背景一樣,智能控制也是為了解決工程技術(shù)問(wèn)題而在實(shí)踐中產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)的一個(gè)理論。隨著“自動(dòng)化”理念的逐漸深入以及社會(huì)對(duì)控制要求的不斷提高,以前的控制理念早已不能跟上社會(huì)發(fā)展的腳步,隨之,智能控制理念就逐漸出現(xiàn)了。按以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,在電力等行業(yè)中,手動(dòng)控制雖然控制效率差但其效果很好,只要技術(shù)熟練,工作人員就能操作自如,因此人們就想到了用計(jì)算機(jī)模擬人的操作來(lái)進(jìn)行控制的方法,這就是我們所說(shuō)的智能控制。計(jì)算機(jī)技術(shù)可以在判斷,推理,計(jì)算,數(shù)據(jù)處理,信息收集等諸多方面模仿人的思維模式,這也是智能控制實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

與普通的自動(dòng)化控制相比,智能控制系統(tǒng)具有如下幾個(gè)特點(diǎn):(1)智能控制系統(tǒng)成功的完成了脫離傳統(tǒng)模式中依靠的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行工作的模式,它以實(shí)際效果作為控制對(duì)象,在控制的實(shí)施中不依賴任何數(shù)據(jù)模型。(2)智能控制系統(tǒng)很好的模擬的人腦的思維模式,并采用非線性控制系統(tǒng)的工作模式。(3)智能控制系統(tǒng)可以根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)的工作狀態(tài)來(lái)調(diào)整自己的控制模式進(jìn)而提高系統(tǒng)的工作性能。(4)許多智能控制系統(tǒng)還具有在線識(shí)別,在線決策以及自我評(píng)估的能力,這有效的提高了整個(gè)系統(tǒng)的控制效率和工作效率。(5)智能控制系統(tǒng)采用分層信息處理法工作,反應(yīng)速度較快。

2、幾種常見(jiàn)的智能控制系統(tǒng)

2.1 模糊控制

模糊控制就是用模糊集合來(lái)刻畫(huà)人們?nèi)粘K褂玫母拍钪械哪:裕瑥亩箍刂破髂軌蚰7氯说目刂扑季S的一種控制方式,盡管模糊控制器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,但是其輸入輸出特性都是比較簡(jiǎn)單的形式,在實(shí)際應(yīng)用中,如果在模糊控制器上增加積分效應(yīng)那么它就相當(dāng)于一個(gè)PID控制器。

2.2 單神經(jīng)元控制

眾所周知,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的信息處理能力,可以高速的解決許多復(fù)雜問(wèn)題,但是不可否認(rèn),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)缺乏計(jì)算機(jī)硬件的支持。可是從控制電氣傳動(dòng)系統(tǒng)這一角度出發(fā),單神經(jīng)元控制器構(gòu)成的電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)可以很好的完成控制系統(tǒng)工作的任務(wù),并可以提高系統(tǒng)的魯棒性。

3、電力系統(tǒng)中的智能控制

在電力傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用智能控制理論已經(jīng)引起了許多學(xué)者的研究興趣,專(zhuān)家表示通過(guò)智能系統(tǒng)的合理應(yīng)用很可能將電力系統(tǒng)的控制水平提升一個(gè)臺(tái)階。目前所使用的交直流傳動(dòng)系統(tǒng)的控制手段比較成熟,如矢量控制,閉環(huán)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(shù)學(xué)建模進(jìn)行傳統(tǒng)的控制,但是可以發(fā)現(xiàn)實(shí)際的電力傳動(dòng)系統(tǒng)并不是穩(wěn)定不變的,電機(jī)本身的一些參數(shù)要隨著其工作狀態(tài)的改變而不斷變化,這就為傳統(tǒng)的建模控制帶來(lái)了很大的困難。智能控制便可以很好的解決這一問(wèn)題,首先智能控制是采取非線性,變結(jié)構(gòu)的模式來(lái)進(jìn)行工作的,它可以很好的克服電力傳動(dòng)系統(tǒng)的變參數(shù)問(wèn)題,從而在很大程度上提高電力傳動(dòng)系統(tǒng)的魯棒性。另外值得注意的是將智能控制應(yīng)用到電力傳動(dòng)系統(tǒng)中時(shí)要結(jié)合傳統(tǒng)的控制理念共同作用,如果完全排斥傳統(tǒng)控制方法,生搬硬套的直接應(yīng)用智能控制不但不能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)反而會(huì)引發(fā)一系列問(wèn)題,因此在引入這一控制手段時(shí)要注意繼承一些傳統(tǒng)的控制理念,做到揚(yáng)長(zhǎng)避短。就拿交流電機(jī)為例來(lái)說(shuō),前面已經(jīng)說(shuō)到交流電機(jī)以往采取矢量控制和閉環(huán)控制,因此在將智能控制引入之一系統(tǒng)中時(shí),應(yīng)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(huán)控制,將一些傳統(tǒng)的控制手段用做內(nèi)環(huán)做輔助控制,這樣新舊相結(jié)合的方法可以將智能控制的優(yōu)勢(shì)充分的發(fā)揮出來(lái),提高系統(tǒng)的工作效率。這主要是因?yàn)閮?nèi)環(huán)的控制可以幫助外環(huán)完成采樣工作,提高外環(huán)采樣頻率同時(shí)通過(guò)內(nèi)環(huán)的控制可以減少外環(huán)的控制誤差。

參考文獻(xiàn)

[1]戴汝為,楊一平.一類(lèi)智能控制和決策支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)[A].1995年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議暨智能自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)論文集(上冊(cè))[C],1995年.

篇(8)

粵中(珠江三角洲地區(qū))地網(wǎng)是廣東電網(wǎng)的核心,也是全省最大的負(fù)荷中心,該電網(wǎng)與廣西、香港等電網(wǎng)互聯(lián),除了向珠江三角洲地區(qū)提供電力外,還擔(dān)負(fù)著電力交換任務(wù)。在粵中地區(qū)建設(shè)一個(gè)強(qiáng)大的500 kV電網(wǎng),對(duì)保證廣東電網(wǎng)乃至香港電網(wǎng)以及澳門(mén)電網(wǎng)的安全運(yùn)行有著重大意義。目前廣東500 kV電網(wǎng)東已延伸至汕頭西翼,江門(mén)——茂名500 kV輸變電工程正加緊建設(shè),2000年前可望投入使用。

廣東省的電力工業(yè)已經(jīng)步入了大電網(wǎng)、高電壓和大機(jī)組時(shí)代。隨著整個(gè)電網(wǎng)變得越來(lái)越復(fù)雜,電網(wǎng)規(guī)劃中以往那種人為臆斷和局部最優(yōu)的規(guī)劃方式會(huì)給電網(wǎng)運(yùn)行、發(fā)展帶來(lái)隱患,資金盲目使用的可能性加大。結(jié)合目前理論的發(fā)展,我們認(rèn)為電網(wǎng)規(guī)劃是一個(gè)受到多種條件約束的、以電網(wǎng)總效益為最終目標(biāo)的多目標(biāo)的系統(tǒng)工程。對(duì)于這樣一個(gè)系統(tǒng),我們認(rèn)為適宜以控制論為基礎(chǔ),結(jié)合信息論、運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)工程等理論來(lái)研究。

從控制論角度來(lái)看,電網(wǎng)是一個(gè)巨維數(shù)的典型動(dòng)態(tài)大系統(tǒng),它具有強(qiáng)非線性、時(shí)變且參數(shù)不確切可知、含大量未建模動(dòng)態(tài)部分的特征。另外,電力網(wǎng)絡(luò)地域分布廣闊,大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復(fù)雜的物理特性,對(duì)這樣的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效決策控制是極為困難的。另一方面,由于公眾對(duì)新建高壓線路的不滿日益增強(qiáng),線路造價(jià),特別是走廊使用權(quán)的費(fèi)用日益昂貴,以及電力網(wǎng)的不斷增大,使得人們對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)的決策控制提出了越來(lái)越高的要求。正是由于電網(wǎng)具有這樣的特征,一些先進(jìn)的控制論思想和技術(shù)被不斷地引入到電網(wǎng)中來(lái)。下面將闡明綜合智能控制技術(shù)引入電網(wǎng)規(guī)劃中的必要性和可行性。

1 綜合智能控制技術(shù)

1.1 智能控制的概念

迄今為止,智能控制尚無(wú)統(tǒng)一的概念,文獻(xiàn)[1]有如下歸納:

a)最早提出智能控制概念當(dāng)推傅京孫教授,他通過(guò)對(duì)人-機(jī)控制器和機(jī)器人方面的研究,將智能控制概括為自動(dòng)控制和人工智能的結(jié)合。他認(rèn)為在低層次控制中用常規(guī)的基本控制器,而在高層次的智能決策,應(yīng)具有擬人化功能。

b)Saridis在傅京孫工作的基礎(chǔ)上,提出了三元結(jié)構(gòu)的智能控制理論體系,他認(rèn)為僅有二元結(jié)合無(wú)助于智能控制的有效和成功應(yīng)用,必須引入運(yùn)籌學(xué),使其成為三元結(jié)合,并提出了其遞階智能控制的理論框架。

c)國(guó)內(nèi)蔡自興教授在研究了上述理論結(jié)構(gòu)以后,從系統(tǒng)的整體性和目的性出發(fā),于1986年提出了四元結(jié)構(gòu)價(jià)格體系,將智能控制概括為控制理論、人工智能、運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)理論4學(xué)科交叉。

總之,智能控制是多學(xué)科知識(shí)的結(jié)合,除了從控制論出發(fā)來(lái)研究它,還可以從信息論、生物學(xué)以及社會(huì)科學(xué)角度來(lái)討論和研究。

1.2 綜合智能控制技術(shù)

綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統(tǒng)方法的結(jié)合,如模糊變結(jié)構(gòu)控制,自適應(yīng)模糊控制,自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變結(jié)構(gòu)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(zhuān)家模糊控制,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,專(zhuān)家神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。

2 一個(gè)國(guó)外的電網(wǎng)規(guī)劃專(zhuān)家系統(tǒng)

目前為止,在電網(wǎng)規(guī)劃方面較成功的綜合智能控制技術(shù)系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)”。

在80年代末期,隨著人員的退休和長(zhǎng)期不用,一些60年代和70年代加拿大電網(wǎng)高速發(fā)展時(shí)期由工程師們獲得的大量有關(guān)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的專(zhuān)門(mén)知識(shí)逐漸被人遺忘,這引起了加拿大電力部門(mén)的關(guān)注,魁北克水電公司將專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)看成是表達(dá)和保存某些目前在人類(lèi)專(zhuān)家頭腦中的專(zhuān)門(mén)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的潛在方法。他們認(rèn)為在電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)領(lǐng)域里,專(zhuān)門(mén)知識(shí)的損失非常明顯,尤其是在電力系統(tǒng)增長(zhǎng)緩慢的時(shí)期。這些專(zhuān)門(mén)知識(shí)來(lái)自于各門(mén)學(xué)科,在多層次的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)決策過(guò)程中起著重要的作用。一些選擇決策,如發(fā)電類(lèi)型、發(fā)電廠位置、輸電類(lèi)型(交流/直流)、電壓等級(jí)、輸電線路的數(shù)量型號(hào)和補(bǔ)償設(shè)備的數(shù)量型號(hào)的選擇必須根據(jù)一些準(zhǔn)則仔細(xì)權(quán)衡,包括可靠性、穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)性能、費(fèi)用和環(huán)境狀況的準(zhǔn)則等。基于此,魁北克水電公司的專(zhuān)家們開(kāi)發(fā)了一個(gè)用于輸電網(wǎng)絡(luò)初步設(shè)計(jì)的專(zhuān)家系統(tǒng),該專(zhuān)家系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。

轉(zhuǎn)貼于 2.1 目標(biāo)和預(yù)期效益

主要目的是研究使用專(zhuān)家系統(tǒng)(ES)來(lái)模仿人類(lèi)專(zhuān)家在AC/DC輸電網(wǎng)絡(luò)初步設(shè)計(jì)中的行為的可能性。系統(tǒng)地確定和表達(dá)進(jìn)行一項(xiàng)合格設(shè)計(jì)所必須的知識(shí),包括符號(hào)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),以及指導(dǎo)該項(xiàng)設(shè)計(jì)的原理、規(guī)則、準(zhǔn)則折衷方法和數(shù)學(xué)模型。合格的設(shè)計(jì)基于費(fèi)用、環(huán)境狀況、穩(wěn)定性、可靠性和設(shè)計(jì)靈敏度或魯棒性等準(zhǔn)則。ES原型還應(yīng)指導(dǎo)用戶通過(guò)完成設(shè)計(jì)所需的各步驟,使用戶與知識(shí)庫(kù)交互作用,并提供達(dá)到每一中間步驟后相應(yīng)推理路徑的解釋。預(yù)期的主要效益是:

a)專(zhuān)家知識(shí)能夠保留和傳授給未來(lái)的工程師;

b)知識(shí)可以用更加具體的形式加以表達(dá),而不是一些不明確的、沒(méi)有根據(jù)的判斷;

c)將獲得得更一致的結(jié)果;

d)與人類(lèi)專(zhuān)家相比,ES可以檢查、比較更多的方案,得到更經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì);

e)借助于推理解釋功能,ES可以作為未來(lái)專(zhuān)家的教學(xué)和訓(xùn)練工具;

f)作為一種“咨詢”手段或者一個(gè)對(duì)已有設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)和改進(jìn)的工具,ES對(duì)專(zhuān)家將很有幫助;

g)ES將充當(dāng)進(jìn)行各種電力系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì)的專(zhuān)家系統(tǒng)家族的先驅(qū),作為一種模型,從中抽取更加一般的設(shè)計(jì)方法論;

h)ES起到收集常常分散在整個(gè)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)中的知識(shí)的作用。

2.2 領(lǐng)域?qū)<液椭R(shí)工程師的交互作用

知識(shí)工程師應(yīng)當(dāng)具有電力系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)領(lǐng)域以及人工智能(AI)領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn),已經(jīng)證明兩種知識(shí)的混合對(duì)于從領(lǐng)域?qū)<姨幊槿『蜐饪s專(zhuān)家知識(shí)非常有效。專(zhuān)家知識(shí)來(lái)自于電力系統(tǒng)規(guī)劃工程師,他們具有多年的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和調(diào)試大型工程項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)。

2.3 對(duì)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)因素一個(gè)候選的設(shè)計(jì)必須滿足下述條件:

a)DC系統(tǒng)最小故障恢復(fù)特性;

b)容許的無(wú)線電和諧波干擾要求;

c)故障后的最小穩(wěn)定判據(jù);

d)穩(wěn)定電壓和無(wú)功電源的極限;

e)甩負(fù)荷后的暫態(tài)過(guò)電壓極限;

f)可靠性所要求的最小設(shè)備冗余度;

g)必須對(duì)輸入數(shù)據(jù)變化不敏感(魯棒性);

h)必須滿足某一最大費(fèi)用要求;

i)必須適合現(xiàn)有技術(shù)。

魁北克水電公司的“直流/交流輸電網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)”已經(jīng)成功地應(yīng)用了近十年,并在不斷地發(fā)展、完善。隨著模糊技術(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等的迅速發(fā)展,綜合智能控制技術(shù)在電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用前景愈來(lái)愈廣闊。

3 電網(wǎng)規(guī)劃決策系統(tǒng)的分解及協(xié)調(diào)

電網(wǎng)的建設(shè)是資金和技術(shù)密集型的工程,線路和設(shè)備的經(jīng)濟(jì)使用壽命長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年之久,所以網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)合理與否,對(duì)電網(wǎng)的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效益將產(chǎn)生長(zhǎng)期的影響。一次規(guī)劃失誤的損失,若干年難以挽回。隨著廣東省電網(wǎng)的不斷發(fā)展,如何合理地布局電網(wǎng)已是當(dāng)前電網(wǎng)乃至整個(gè)電力工業(yè)發(fā)展的重要課題之一。

電網(wǎng)規(guī)劃需要確定的決策是大量的,而這些決策在時(shí)間和空間上是相互影響的。目前,限于各方面條件,無(wú)法將其統(tǒng)一在一個(gè)模型中考慮。只能將其分解成相對(duì)簡(jiǎn)單的子問(wèn)題,再通過(guò)子問(wèn)題間的迭代進(jìn)行協(xié)調(diào)。按照問(wèn)題劃分,電網(wǎng)規(guī)劃可分為:負(fù)荷預(yù)測(cè),網(wǎng)架規(guī)劃,無(wú)功規(guī)劃,穩(wěn)定性分析,短路電流分析。

4 結(jié)束語(yǔ)

電網(wǎng)負(fù)擔(dān)著將電源與用戶連接起來(lái)的任務(wù)。此外為了得到最大的供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性,它還擔(dān)負(fù)著與鄰近地區(qū)電力系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)的任務(wù)。由于電網(wǎng)設(shè)備投資需求大,并且設(shè)備壽命長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年,從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)強(qiáng)烈地受“過(guò)去權(quán)重”的制約,因此,尋求最佳的電網(wǎng)投資決策以保證整個(gè)電力系統(tǒng)的長(zhǎng)期優(yōu)化發(fā)展,是電網(wǎng)規(guī)劃所要達(dá)到的目標(biāo)。

結(jié)合本文的論述可以看出,電網(wǎng)這一巨維數(shù)的典型動(dòng)態(tài)大系數(shù),具有強(qiáng)非線性、時(shí)變且參數(shù)不確切可知、含大量未建模動(dòng)態(tài)部分的特征,而我們所要達(dá)到的控制效果是一種多目標(biāo)、滾動(dòng)優(yōu)化的動(dòng)態(tài)非量化指標(biāo)(電網(wǎng)的工程效益),在這個(gè)過(guò)程中知識(shí)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(shù)去有效地組織有關(guān)電網(wǎng)規(guī)劃的大量知識(shí),進(jìn)行選優(yōu)運(yùn)算,得到優(yōu)化的決策。目前廣東省電力工業(yè)局聯(lián)合華南理工大學(xué)電力學(xué)院共同開(kāi)展了“電網(wǎng)規(guī)劃專(zhuān)家決策系統(tǒng)”的有關(guān)理論研究工作,并有望在2000年開(kāi)發(fā)一個(gè)有效的基于綜合智能控制技術(shù)的電網(wǎng)規(guī)劃決策系統(tǒng),它的使用將對(duì)廣東省電網(wǎng)的建設(shè)起到積極的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

篇(9)

【摘要】介紹智能控制系統(tǒng)在地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)中的概況,分析智能控制系統(tǒng)在地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)中運(yùn)用的基本原理,根據(jù)地下商場(chǎng)的實(shí)際情況,制定出合理的地下商場(chǎng)火災(zāi)控制系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞 智能控制系統(tǒng);地下商場(chǎng);滅火系統(tǒng);運(yùn)用

【中圖分類(lèi)號(hào)】D631.6【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(chǎng)一般是人員較為集中的地區(qū),是火災(zāi)發(fā)生的高危區(qū)域。與此同時(shí),地下商場(chǎng)具備一定數(shù)量的易燃物質(zhì),一旦發(fā)生火災(zāi),將對(duì)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成很大的損失。針對(duì)這樣的情況,就需要建立一套健全、完善的滅火系統(tǒng),以便于能夠及時(shí)、有效的消除可能出現(xiàn)的火災(zāi)隱患。隨著計(jì)算機(jī)智能技術(shù)的不斷快速發(fā)展,已經(jīng)可以將計(jì)算機(jī)控制技術(shù)有效的融合進(jìn)入地下商場(chǎng)的滅火系統(tǒng)之中去,提升地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)地智能化控制水平。針對(duì)這樣的情況,本文將結(jié)合具體的智能控制系統(tǒng)在地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)中的運(yùn)用案例,分析出智能控制系統(tǒng)在地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)中的運(yùn)用基本原理以及其能夠發(fā)揮的主要功能。通過(guò)本文的論述,筆者一方面希望能夠起到一個(gè)拋磚引玉的作用,另一方面,希望能夠給相關(guān)的工作人員提供一點(diǎn)參考借鑒的材料。

1. 智能控制系統(tǒng)在地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)中的運(yùn)用工程概況

地下商場(chǎng)一般都是位于地下,與此同時(shí),為了滿足人民群眾娛樂(lè)休閑的需要,一般地下商場(chǎng)的使用面積都相對(duì)較大。以某大型地下商場(chǎng)為例。該商場(chǎng)的總的建筑面積為6012.8平方米,根據(jù)我國(guó)《大空間智能型主動(dòng)噴水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定,對(duì)于大型地下商場(chǎng)一類(lèi)的人員密集型場(chǎng)所,需要設(shè)置相應(yīng)的大空間智能型自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。一般情況下,該系統(tǒng)要包括有大流量的消防噴頭、進(jìn)行相應(yīng)的傳感工作的紅外探頭、進(jìn)行對(duì)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(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)男盘?hào)閥、進(jìn)行排放降壓的安全泄壓閥、進(jìn)行對(duì)水泵控制的水泵控制箱、進(jìn)行對(duì)火災(zāi)情況實(shí)時(shí)播報(bào)的火災(zāi)報(bào)警器、進(jìn)行報(bào)警的聲光報(bào)警器等,這些組成部分組成在一起就構(gòu)成了基本的智能型地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng),可以在火災(zāi)發(fā)生之后,智能的采取相關(guān)的消防控制手段,保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全不受火災(zāi)的威脅。如圖1之中展示的大流量噴頭以及紅外探測(cè)設(shè)備的截面圖。

2. 智能控制系統(tǒng)在地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)中的運(yùn)用工程原理

智能控制系統(tǒng)在地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)中的運(yùn)用是建立在對(duì)地下商場(chǎng)之中容易產(chǎn)生火災(zāi)的區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。具體的來(lái)說(shuō),一旦相應(yīng)的紅外探測(cè)設(shè)備在進(jìn)行火災(zāi)監(jiān)控的區(qū)域發(fā)現(xiàn)有火情產(chǎn)生的話,就會(huì)立即作出相應(yīng)的反應(yīng)(紅外探測(cè)設(shè)備內(nèi)部具有著相應(yīng)的傳感器設(shè)備,該傳感器設(shè)備是融合了紅外傳感技術(shù)和紫外傳感技術(shù)為一體的傳感器設(shè)備,可以有效的對(duì)外界的火災(zāi)情況進(jìn)行捕捉),將相應(yīng)的火災(zāi)信號(hào)傳輸給智能控制系統(tǒng)之中的中央處理器部分,并經(jīng)過(guò)中央處理器的分析計(jì)算,得出地下商場(chǎng)內(nèi)部火源出現(xiàn)具體部位,并作出相應(yīng)的反應(yīng),向相應(yīng)的滅火設(shè)備(電磁閥以及水泵)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào),開(kāi)啟電磁閥之后,通過(guò)水泵從蓄水池之中抽出消防用水,相應(yīng)的水流就會(huì)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(jìn)而就有很大數(shù)量的水流從大流量噴頭之中噴射而出,進(jìn)而有效的發(fā)揮出滅火的功效。當(dāng)貨源被有效的遏制住之后,相應(yīng)的紅外探頭將會(huì)繼續(xù)傳輸信號(hào)給智能控制系統(tǒng)的中央處理器部分,并通過(guò)智能系統(tǒng)的中央處理器部分向相應(yīng)的滅火設(shè)備傳輸控制信號(hào),大約10s之后將會(huì)關(guān)閉相應(yīng)的電磁閥。如果后續(xù)的又出現(xiàn)了地下商場(chǎng)的火災(zāi)的復(fù)燃情況,將會(huì)繼續(xù)重復(fù)上述的滅火流程。

3. 智能控制系統(tǒng)在地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)中的運(yùn)用的基本模式

智能控制系統(tǒng)在地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)中的運(yùn)用的根本目的在于及時(shí)、有效的完成地下商場(chǎng)內(nèi)部的消防工作,高效的應(yīng)對(duì)在地下商場(chǎng)之中可能出現(xiàn)的火災(zāi)危險(xiǎn),從而最大限度上保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。與此同時(shí),為了有效的提升滅火系統(tǒng)的使用效果,有效的提升地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,就需要盡可能的將智能控制技術(shù)和滅火系統(tǒng)有機(jī)的融合在一起,提升地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)的滅火效率。截至目前為止,廣泛采用的智能控制系統(tǒng)在地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)中的運(yùn)用基本模式就是采用新一代大容量多回路中文顯示報(bào)警控制器,并結(jié)合利用上文之中介紹到的智能控制系統(tǒng)在地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)中的運(yùn)用工程原理,有效的提升智能控制系統(tǒng)在地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)中的運(yùn)用的運(yùn)用效果,提升地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。一般情況下,為了有效的滿足地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)作用的發(fā)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(zāi)自動(dòng)報(bào)警聯(lián)動(dòng)系統(tǒng),為了保證對(duì)地下商場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,在運(yùn)行的過(guò)程之中一般會(huì)使用雙電源切換的模式,并專(zhuān)門(mén)設(shè)置相應(yīng)的滅火系統(tǒng)的自動(dòng)報(bào)警聯(lián)動(dòng)裝置,并將自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和地下商場(chǎng)的廣播部分連接在一起,以便于隨時(shí)向人民群眾傳播相應(yīng)的注意事項(xiàng)。與此同時(shí),此部分還包括進(jìn)行傳感的聲光報(bào)警器、感煙探測(cè)器等傳感器部分,以便于在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)火災(zāi)狀況,并設(shè)計(jì)規(guī)劃好相應(yīng)的地下商場(chǎng)的系統(tǒng)消防平面圖,以便于發(fā)生火災(zāi)之后進(jìn)行及時(shí)的布置滅火的計(jì)劃。

(2)第二部分是智能化的自動(dòng)滅火系統(tǒng)部分,為了有效的保證消防用水的供應(yīng),需要在地下商場(chǎng)設(shè)置效應(yīng)的消防用水蓄水池,并設(shè)置好相應(yīng)的大功率水泵,并安裝大流量的噴頭和電磁閥部分,并設(shè)置好控制水流流量的水流指示器,以便于對(duì)進(jìn)行內(nèi)部控制的水流進(jìn)行控制。

(3)第三部分是人工的滅火系統(tǒng),該部分是相應(yīng)的工作人員在接受到自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警信號(hào)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(yīng)的消防工作人員進(jìn)行消防處理;第四部分是除煙系統(tǒng)部分,該部分主要包括排煙機(jī)和排煙閥,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行對(duì)排煙閥和煙閥的控制,防止在地下商場(chǎng)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(mén)部分,該部分主要保證的是發(fā)生火災(zāi)之后,人民群眾可以及時(shí)的通過(guò)自動(dòng)控制的卷簾門(mén)及時(shí)逃生,該部分主要包括卷簾門(mén)以及相應(yīng)的手動(dòng)啟動(dòng)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(chǎng)的應(yīng)急疏散系統(tǒng),以便于在發(fā)生火災(zāi)之后及時(shí)的將地下商場(chǎng)內(nèi)部的人民群眾疏離開(kāi)地下商場(chǎng),保證人民群眾的生命安全,該部分主要包括有PLC應(yīng)急電源切換控制柜以及相應(yīng)的應(yīng)急燈,疏散指示燈設(shè)置,以便于有效的指引人民群眾離開(kāi)地下商場(chǎng)。

4. 智能控制系統(tǒng)控制下的地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)的主要功能

通過(guò)對(duì)上文之中智能控制系統(tǒng)在地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)中的運(yùn)用的基本原理和基本模式的介紹,不難看出,智能控制系統(tǒng)控制下的地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)的應(yīng)用的主要目的就是高效的發(fā)現(xiàn)地下商場(chǎng)內(nèi)部的火災(zāi)隱患,并及時(shí)的對(duì)收集到的信號(hào)進(jìn)行處理,并給出相應(yīng)的處理解決方案,在最大程度上保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,針對(duì)這樣的情況,不難看出,智能控制系統(tǒng)控制下的地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)的主要功能將主要集中在以下的幾個(gè)方面:

(1)第一,是實(shí)現(xiàn)地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)的自動(dòng)報(bào)警功能,上文之中已經(jīng)介紹到,為了有效的防止地下商場(chǎng)火災(zāi)的進(jìn)一步蔓延擴(kuò)大,最關(guān)鍵的就是及時(shí)的發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的發(fā)源地,并及時(shí)的對(duì)火源進(jìn)行消防處理。在運(yùn)行的過(guò)程之中,相應(yīng)的紅外智能探頭將感應(yīng)到火災(zāi)的具體情況,進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警。

(2)第二,實(shí)現(xiàn)對(duì)地下商場(chǎng)內(nèi)部滅火系統(tǒng)的各個(gè)部分的故障自動(dòng)報(bào)警功能,例如聲光報(bào)警器的功能就是對(duì)地下商場(chǎng)內(nèi)部的電源的交流故障進(jìn)行控制。

(3)第三,實(shí)現(xiàn)地下商場(chǎng)內(nèi)部的各個(gè)防火部分的聯(lián)動(dòng)控制,通過(guò)智能化的編程處理,有效的實(shí)現(xiàn)消防信號(hào)的及時(shí)處理。具體的來(lái)說(shuō),就是將中央處理器得出的處理結(jié)論發(fā)送給相應(yīng)的組件,有效的做出相應(yīng)的消防措施。

(4)第四,實(shí)現(xiàn)PLC應(yīng)急電源切換功能以及消防應(yīng)急廣播功能,一旦發(fā)生火災(zāi),PLC應(yīng)急電源立馬照亮,為人民群眾的及時(shí)疏散提供指示,消防應(yīng)急廣播則是及時(shí)向人民群眾廣播逃生要注意的緊急事項(xiàng)。

(5)第五,要實(shí)現(xiàn)地下商場(chǎng)之中的排煙功能,防止火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣危及到人民群眾的生命健康安全。具體的來(lái)說(shuō),就是一旦相應(yīng)的感應(yīng)器接收到煙氣信號(hào),就以信號(hào)形式傳輸給中央處理器,并通過(guò)中央處理器發(fā)出指令,關(guān)閉相應(yīng)區(qū)域的煙閥,并自動(dòng)進(jìn)入排煙狀態(tài)。

(6)第六,要實(shí)現(xiàn)地下商場(chǎng)的自動(dòng)滅火功能,當(dāng)大流量噴頭所承受的溫度超出一定數(shù)值之后,就會(huì)自動(dòng)的觸發(fā)相應(yīng)的傳感器,自動(dòng)的打開(kāi)噴頭出水進(jìn)行消防工作。與此同時(shí),也可以通過(guò)相應(yīng)的傳感器傳輸信號(hào)給中央處理器進(jìn)行處理,中央處理器根據(jù)地下商場(chǎng)內(nèi)部的實(shí)際情況作出相應(yīng)的處理措施。

(7)第七,要實(shí)現(xiàn)防火卷簾門(mén)的自動(dòng)控制功能,并有效的調(diào)節(jié)到手動(dòng)控制和自動(dòng)控制協(xié)調(diào)配合,一旦出現(xiàn)火災(zāi),卷簾門(mén)要可以通過(guò)手工控制,防止出現(xiàn)火災(zāi)的時(shí)候難以打開(kāi)卷簾門(mén),威脅到人民群眾的生命安全。

5. 結(jié)論

綜上所述,作為人員密集的場(chǎng)所,地下商場(chǎng)的消防防火工作以及滅火工作是地下商場(chǎng)管理運(yùn)行的重中之重,也是保證人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的基本要求。為了有效的發(fā)揮地下商場(chǎng)的消防防火工作以及滅火工作的功效,保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,就需要將智能控制技術(shù)和地下商場(chǎng)的火災(zāi)控制系統(tǒng)有機(jī)的融合在一起,通過(guò)智能控制系統(tǒng)將指令準(zhǔn)確的傳輸給相應(yīng)的滅火設(shè)備,保證在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)地下商場(chǎng)的火災(zāi)情況進(jìn)行處理。與此同時(shí),借助于智能控制技術(shù),地下商場(chǎng)還可以合理的組織地下商場(chǎng)內(nèi)部的人民群眾的疏離工作,進(jìn)而保證人民群眾的生命安全。因此,通過(guò)智能控制系統(tǒng)在地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)中的運(yùn)用,就可以有效的提升地下商場(chǎng)滅火系統(tǒng)的滅火效率,保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。以上是本人的粗淺之見(jiàn),但是由于本人的知識(shí)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(xiàn)

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[3]聶磊,某地下公共場(chǎng)所火災(zāi)情況下人員疏散危險(xiǎn)性評(píng)估研究[S].碩士學(xué)位論文,合肥:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué),2013年.

篇(10)

由于中厚板層流冷卻控制系統(tǒng)本身所具有的多變量、強(qiáng)耦合、大滯后以及非線性時(shí)變等特點(diǎn),對(duì)于這樣的控制問(wèn)題,智能控制是一種解決途徑,于是,研究人員把目光轉(zhuǎn)向了智能控制。智能控制的主要特點(diǎn)是不依賴被控對(duì)象的精確模型,根據(jù)事實(shí)和數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制。智能控制這種特性使得那些缺乏精確模型的復(fù)雜控制問(wèn)題變得簡(jiǎn)單了,因此,將智能控制方法應(yīng)用于中厚板控制冷卻中成為了研究的熱點(diǎn)和方向,同時(shí)研究也表明這種方法很有潛力。

1 智能控制技術(shù)

智能控制是控制科學(xué)發(fā)展的高級(jí)階段,是一門(mén)新興的交叉前沿學(xué)科。智能控制把人工智能融入了控制理論,改變控制策略以適應(yīng)被動(dòng)對(duì)象模型的復(fù)雜性和不確定性,不完全依賴系統(tǒng)模型實(shí)現(xiàn)控制。智能控制在諸多領(lǐng)域擁有極為廣泛的應(yīng)用前景。

2 常用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

從連接方式上看,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要分為兩種,即前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BP網(wǎng)絡(luò)、徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)等)和反饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Hopfield網(wǎng)絡(luò)等)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于控制領(lǐng)域初期,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以它獨(dú)有的算法和優(yōu)點(diǎn)很快便成為了學(xué)者們研究應(yīng)用的重點(diǎn)。但BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)也存在訓(xùn)練速度慢、易陷入局部極值等缺陷,因此,近年來(lái),越來(lái)越多的研究人員開(kāi)始對(duì)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CMAC)等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究,并積極應(yīng)用于實(shí)際中。

模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)綜合了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊推理的優(yōu)點(diǎn),既可以利用已有專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行模糊推理,又擁有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的能力,同時(shí)可以通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)來(lái)調(diào)整已有的控制規(guī)則。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為控制領(lǐng)域再添了一個(gè)優(yōu)秀的工具。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法及改進(jìn)

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Back Propagation Neural Network)是一種單向傳播的多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),每個(gè)神經(jīng)元用一個(gè)節(jié)點(diǎn)表示,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通常由輸入層、隱含層、輸出層節(jié)點(diǎn)組成,如圖所示。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法主要由兩個(gè)傳播過(guò)程組成,即正向傳播過(guò)程和反向傳播 過(guò)程。網(wǎng)絡(luò)首先由輸入層經(jīng)過(guò)隱層向輸出層進(jìn)行正向傳播,計(jì)算出相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)權(quán)值和閾值,如果輸出層的輸出達(dá)到期望,則學(xué)習(xí)算法終止;如果輸出存在誤差,則由輸出層開(kāi)始將誤差傳向輸入層,即反向傳播誤差,并調(diào)整網(wǎng)絡(luò)各層的權(quán)值和閾值,使得輸出誤差減小。

3 模糊控制系統(tǒng)及原理

模糊控制系統(tǒng)是一種自動(dòng)控制系統(tǒng),同時(shí)也是一種智能控制系統(tǒng)。它是以模糊數(shù)學(xué)、模糊邏輯推理和模糊語(yǔ)言為基礎(chǔ),采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)構(gòu)成的閉環(huán)結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)。模糊邏輯控制系統(tǒng)主要由模糊化過(guò)程、知識(shí)庫(kù)、推理決策和精確化計(jì)算組成。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文采用模糊控制建立模型對(duì)冷卻區(qū)冷卻段開(kāi)啟數(shù)進(jìn)行調(diào)整,模糊控制作為一種智能控制,模仿人的思維,運(yùn)用專(zhuān)家或熟練操作工的經(jīng)驗(yàn),對(duì)許多沒(méi)有復(fù)雜且精確模型的問(wèn)題給出了較為理想的控制方案,并得到了良好的控制效果。因此,采用模糊控制方法來(lái)解決這一復(fù)雜的問(wèn)題,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻區(qū)冷卻段數(shù)的調(diào)整是可行的。通過(guò)仿真對(duì)比,理論上,在中厚板控制冷卻系統(tǒng)中,模糊控制方法的控制精度高于傳統(tǒng)PID控制方法的控制精度,模糊控制的效果更為理想。

因此,采用模糊控制方法對(duì)中厚板終冷溫度進(jìn)行控制,方法適合,調(diào)整后控制效果良好,實(shí)測(cè)終冷溫度控制在誤差允許的范圍內(nèi),提高了終冷溫度的控制精度。

本文設(shè)計(jì)了一套較完善的控制規(guī)則,通過(guò)這些模仿人思維的控制規(guī)則,模糊控制器便可以由這些復(fù)雜的輸入量得出相應(yīng)的控制輸出量,而這個(gè)實(shí)際的 控制輸出量就是水冷區(qū)冷卻段數(shù)的調(diào)整量。通過(guò)冷卻段數(shù)的調(diào)整,預(yù)設(shè)定冷卻段數(shù)與調(diào)整量疊加后,得到了最終動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的水冷區(qū)冷卻段數(shù),從而達(dá)到 了控制終冷溫度的目的。

模糊控制系統(tǒng)輸出控制量(即冷卻段數(shù)調(diào)整量)和調(diào)整后的水冷區(qū)冷卻 段開(kāi)啟數(shù)仿真曲線如圖1-1所示。圖中,上半部為模糊控制器輸出控制量曲線,下半部為調(diào)整后的冷卻段數(shù)。

分析最終控制效果,如圖1-1所示,加入模糊控制器之后q

的冷卻系統(tǒng),終冷溫度目標(biāo)值與實(shí)際值的誤差基本控制在±30℃以內(nèi),絕大多數(shù)點(diǎn)能控制到±20℃以內(nèi),比例高達(dá)90%以上,誤差率控制在±3%以內(nèi)。而傳統(tǒng)的PID控制方法,由圖4.7可以看出,終冷溫度控制的誤差范圍在±40℃左右,誤差百分率在6%以內(nèi),誤差較大。通過(guò)仿真對(duì)比,可以得出以下結(jié)論,理論上,在中厚板控制冷卻系統(tǒng)中,模糊控制方法的控制精度高于傳統(tǒng) PID控制方法的控制精度,模糊控制的效果更為理想。

[參考文獻(xiàn)]

[1]魏士政,等.中厚板控制冷卻技術(shù)[J].鋼鐵研究學(xué)報(bào),2002(5):67-72.

[2]李士勇.模糊控制、神經(jīng)控制和智能控制[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大 學(xué)出版社,2004.

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