时间：2023-05-30 09:35:41
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇智能控制器，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：自动化控制 PLC控制 生物质燃料 人机交互
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）07-0000-00
日本在20世纪50年代，研制出棒状燃料成型机及相关的燃烧设备；美国在1976年开发了生物质颗粒及成型燃烧设备；西欧一些国家（荷兰、瑞典、比利时、芬兰、丹麦等）在20世纪70年代已有了冲压式成型机、颗粒成型机及配套的燃烧设备；亚洲一些国家（泰国、印度、韩国、菲律宾等）在20世纪80年代建了不少生物质固化、碳化专业生产厂，并研制出相关的燃烧设备。日本、美国及欧洲一些国家生物质成型燃料燃烧设备已经定型，并形成了产业化，在加热、供暖、干燥、发电等领域已普遍推广应用。
1控制系统原理
对生物质燃料燃烧原理＼燃烧特性进行分析和实验，找到系统控制最佳方案。通过采集灶内温度，利用PLC控制技术自动调整供料的大小。风量按档位自动调节，通过检测水位，实现水位自动控制。系统以PLC为控制器，在操作上实现可视触摸人机交互界面。开机系统自检，在燃烧过程中的数据及时传送到屏幕，出现故障先报警后自动停机。
2本设计的具体分析
针对目前我国生物质燃料灶（炉）燃烧效率低， C02等有害气体排放量高等问题，提出了解决生物质燃料灶智能控制的技术方案，设计以燃烧后的温度和排放量来调节供料的大小，从而使生物质燃料燃烧更加充分，C02等有害气体净排放量更小。以触摸屏为人机交互界面，把操作和显示集于一体，实时显示温度＼风量＼料量及设备运行状况。先对每部分进行控制风机控制：分机分成三档，并且可调。料机控制：料机自动控制（通过检测灶的温度，实现自动给料）。水位控制：保存水在一个合理区间，并在缺水时报警。以PLC为核心，按照灶的控制要求，实现系统自动控制。设计触摸屏界面，实现操作智能化。系统如图1所示。
图1
3硬件设计
为了实现设计的可行性，通过实验验证设计是正确的，硬件电路以PLC控制器为核心，通过外部电路把风机、电机的运行与PLC控制有机结合。
4软件设计
设计用PLC作为控制器，程序采用步进指令编程方式，这样的编程方式使得程序步骤分明。程序分为不同的步骤去完成，这样便于程序的排错和对程序的修改。本设计的的程序在通过软件的编译与仿真后；再在实物上验证，并且与仿真结果一致，如图3所示。
5结语
科技的发展带来的问题正在通过科技去解决，PLC的控制大大的改变了我们的工作方式，提高了能源的充分利用，从经验化的工作方式转变为科技化的工作方式。大大的简化控制复杂的工序问题，使得工作方式变得简单易懂。
参考文献
[1]赵进学.电气控制与PLC应用[M].上海交通大学出版社.
[2]王万良，赵燕伟.自动控制原理[M].机械工业出版社.
[3]高勤-电气及PLC控制技术[M].高等教育出版社.
关键词：智能控制器；泵站；自动化系统
中图分类号：F407文献标识码： A
一、泵站自动化系统功能要求
泵站自动化系统在设计上首先要满足实用性、可靠性的需求。其基本功能应包含数据采集与处理、继电保护、泵组控制、闸门控制、自动调节和视频安全预防。在满足基本功能的基础上，根据泵站具体情况，可增加设备管理、报表、远程管理等功能。
二、系统主控级的主要功能
数据采集与处理：主控级自动采集和处理泵站设备的运行参数；安全运行监视：全站运行实时监视及参数在线修改、状态监视、越限检查、过程监视、趋势分析和监控系统异常监视；对监控对象进行如水泵的启停、定值和限值的设定、报警复归等控制与调节、自动功率因数控制、按照电力系统的要求，自动投切电容器；全站所有监控对象的操作、报警事件等的监控和事件记录；记录在事故发生前5s和后20s时间里重要实时参数的变化情况；正常操作指导和事故处理操作指导；通过一路载波通道，一路光缆通道，与水调部门进行数据通信，也可与MIS系统、工业电视系统等接口通信，从而实现与现场各控制单元问的相互通信；屏幕显示：包括各种系统图、棒形图、曲线、表格、提示语句等：积累泵站运行数据，为提高泵站运行、维护水平提供依据；对各工作站计算机及设备、通讯接口、通道等的运行情况进行在线和离线诊断，故障点能诊断到模块；软件运行时，若遇故障能自动给出故障性质及部位，并提供相应的软件诊断工具。
三、泵站综合自动化系统的特点
高度的可靠性。系统采用成熟的全开放式分层、分布式系统结构，上下控制层采用现场总线通讯模式，大大提高了系统设备间的数据交换速度和系统通讯工作的稳定性；高度的实时性。系统能适应泵站现场环境的要求，实时眭好，抗干扰能力强；良好的开放性和扩充性。专用现场总线通讯网络结构的采用使系统设备可方便灵活的进行扩充。所有的硬件均为模块化，构成一个通用、开放的结构体系；应用软件采用OPC技术，使得系统应用软件构成一个开放式的接口环境；完备的安全性。系统对每一功能操作提供检查和校核，操作有误时，被禁止并报警；在人机通信中设置操作口令，按控制层次实现操作闭锁；系统采用冗余和模块化技术，使系统的局部故障不影响系统整体的正常运行；完备操作性。针对国内运行人员设计，系统采用全汉化界面，使运行人员可方便直观的进行远方实时控制和操作；可维护性。系统采用模块化结构模式，设备的模块化使技术人员方便的对必要的设备进行更换和维修，保证系统可靠运行；良好的友善性。采用全汉化界面，操作方便，人机接口功能强，符合泵站运行人员的操作习惯。
四、基于智能控制器的泵站自动化系统解决方案
1、系统构成
自动化系统的控制器与常规电气柜融为一体，不需设置单独的自动化控制柜，节省占地和接线。系统以控制器为核心，设计了进线柜、泵控制柜、无功补偿柜、站用配电柜、安全预防系统等，组成了完善的泵站智能系统。其中，进线启动柜完成总进线电源接入、进线继电保护、泵站智能控制、泵站信息采集与对外数据交互、无功补偿控制、运行状态及参数指示等功能;泵控制柜完成泵就地自动/手动启停、电动机的继电保护、运行状态及参数指示等功能；站用配电柜完成泵站的配电功能;安全预防系统完成泵站的安全预防功能。
2、站级智能控制器
安装于进线柜的泵站智能控制器完成全站的智能控制、无功补偿控制、全站的信息采集以及对进线的继电保护功能，并负责与通信工作站完成相关信息的交互功能，是智能控制系统的核心。
泵站智能控制器设有三种泵开机方式:一键开机、水位自动开机、远方遥控开机。一键开机功能基于水利系统传统的运行习惯而设计，方便维护人员现场操作，简单易用。水位自动开机功能，使得泵站即使在无人值班的情况下，也能自动根据水位情况进行泵开机操作。不同水位高程需启动的泵组可以通过出口编程来整定，通过灵活的设计最大程度满足用户现场的实际需求。远方遥控开机指主站对泵站智能控制器发出遥控开机的命令，便于用户远程控制泵的运行；泵站智能控制器定时将泵站运行的实时信息及报警信息送入主站，便于用户及时掌握现场运行情况。装置在开机过程中，进行控制进水闸门打开、进水闸门全开判别、控制出水闸门打开、出水闸门全开判别、控制泵开机等操作。开机过程中如果闸门操作失败，装置发出告警信号，报出“闸门操作失败动作”的事件记录;闸门操作失败时，如果需要继续开机，必须将告警信号复归才能继续执行泵开机命令。
3、泵智能保护控制器
安装于泵控制柜的泵机组智能保护控制器完成泵的就地自动控制以及电动机的继电保护功能，是智能控制系统的执行单元。
装置在自动状态下，接受就地开机和主站遥控开机命令;在备用状态下，仅接受主站备用开机命令。装置在开机过程中，顺序进行判断开机条件、完成闸阀控制(可投退)、判断闸阀位置(可投退)、完成降压启动(以变压器降压启动为例)、实现全压运行等操作。在开机过程中，如果开机受阻，装置发出告警信号，同时发出全停命令。
可以通过就地停车和主站遥控停车两种方式完成人为停机操作。在开机过程中出现泵故障信号，也会进行停机操作。保护动作时，发出停车命令，不会进行关闸阀操作，如果需要在保护动作停车的同时关闸阀，可以通过出口编程实现。
4、系统特点
泵站智能控制器与泵机组保护控制器之间采用串行通信，泵站智能控制器作为主站，最多连接16台泵机组保护控制器，完成泵组的一键开机、水位开机、远方开机等功能。
泵站智能系统采用了基于系统参数整合的泵站专家控制系统技术。泵站专家控制系统技术根据环境变量、泵机组运行状态、泵效率参数等信息，优化了泵组投退组合与无功补偿等，节能降耗，延长了设备寿命，提高了泵站运行可靠性和经济性。
泵站智能系统采用了基于泵站场景特殊事件智能机器识别的泵站安全预防技术。机器视觉系统智能识别泵站场景，并对出现的特殊情况进行判断。在开机前自动检测安全管理区域并自动判别区域内的安全，当出现非安全状态时，自动闭锁泵组启动并预警，保证人员生命安全。在无人值班期间，能够自动判别区域安全状态，实现泵站的防盗、防破坏，减少财产损失，降低社会成本。
泵站自动化系统的操作采用与常规控制系统相同的按钮，泵站原有操作人员完全可以完成高度智能化的泵站智能系统的操作。
泵站智能系统采用了基于实时嵌入式平台的泵站热点数据无线定制点播和推送技术。系统采用控制器的实时嵌入式平台，将站内通信网络接入专用或公共信息网，各级管理和运行维护人员可以通过移动终端对泵站热点数据进行定制和点播，实现与智能泵站的交互管理;同时系统支持未来水利信息化等云计算系统，提高了管理效率和水平，降低了差错率，节约了管理成本。
五、实例分析
基于智能控制器的泵站自动化系统已于2011年3月在某省某泵站成功投运。泵站2台800kV・A主变分别接至两段0.4kV母线，每段母线接2台250kW电动机泵组。
系统除具有保护、控制功能外，还可根据无功功率进行电容器自动投切。系统具有信息化接口，可通过3G网络传输站内运行参数和安防画面。PAS651泵站智能控制器可实现水位采集并根据水位自动开停机，系统操作界面简洁，原有运行人员经简单培训即可掌握系统的所有操作功能。系统投运两年来，运行安全可靠，提高了泵站的运行管理水平。
结束语
本文提出了一种基于智能控制器的泵站运行管理环境自动化系统模式，系统采用常规的人机界面，可实现简易操作。在实现泵站自动化、信息化建设的同时，还可解决泵站无人值班时的设备安全问题。
参考文献
［1］第一次全国水利普查公报［R］．2013．
关键词：电力系统；电力开关柜；智能控制器；设计与应用
1 电力开关柜的智能控制器简述
电力开关柜的智能控制器，是采用智能化技术，如计算机技术、电力电子（通讯）技术、数据处理技术等对电力开关柜的控制器进行改进，从而优化控制器的性能，使其达到自动化、智能化调控的目的，同时提高控制器运行的可靠性、安全性与经济性。
通常，电力开关柜的智能控制器主要是由中心检测处理模块、LED 显示模块、保护模块、功能模块等部分组成。它通过对电力系统中电流、电压等信号的监测以及对相关数据信号的处理、传递等，达到系统自动化调控、故障保护等目的。对比传统的电力开关柜控制器，它具有如下优势：（1）由于计算机技术、数字技术等先进技术的应用，电力开关柜的智能控制器内部电路以集成电路为主，并将计量、保护、控制、记录等功能集于一体，并通过数字信号将通讯信息传递，实现功能集成化、数字化；（2）技术人员事先编制好相关调控程序，并通过计算机等相关软件的智能化功能，设置智能化功能单元进行过电流的保护，并与环网中保护模块进行动态配合，以实现对电力系统的智能化调控，从而达到在发生故障时起到应急调控与保护作用的目的；（3）电力开关柜的智能控制器的体积大幅度减小，在保证智能化功能的基础上呈现小型化体积模式，同时，控制器的结构以模块为表现形式，所以其功能（监测、保护、自检等）的发挥更加可靠、安全，促使电力开关柜的智能控制器的形式向着标准化，系统向着网络化、分散化等方向发展，促进电力系统运行经济效益的提升。
2 电力开关柜的智能控制器的设计原理
电力开关柜的智能控制器是电力系统断路器上的保护装置，也是核心的控制装置，所以，技术人员需要全面考虑电力开关柜的智能控制器的智能化调控、保护等功能，对以上两个方面进行优化设计，从而实现电力开关柜的智能控制器的自动监测、智能操作、主动保护等功能。
1）对电力开关柜的智能控制器自动监测功能的设计，需要利用传感器的灵敏性，对系统的电流、电压等信号参数的变化进行有效感应，并通过设定好的程序，在以上信号参数的变化超出标准范围时候，尤其是对各个环节的特征信号，进行有效的监测与反馈，正确判定自身系统是否在安全性、可靠性状态下运行。图1 是自动监测单元结构设计的原理。
2）对电力开关柜的智能控制器智能操作功能的设计是依托计算机技术、数据处理技术等，主要通过相关软件对信息数据进行接收与处理，从而有目的地选择相关操作过程，促使电力开关柜的智能控制器对自身运行状态进行智能化判断，并作出相应的操作。图2 是智能操作单元结构的设计原理。
3 电力开关柜的智能控制器应用现状
随着技术人员对电力开关柜的智能控制器研究的不断深入，其在实践中的应用效果也越来越明显，对电力系统的发展起到重要的促进作用。在此，笔者将针对电力开关柜的智能控制器在电力系统中的应用现状进行探讨。
3. 1 电力开关柜的智能控制器自动监测功能的发挥
自动监测是电力开关柜的智能控制器的主要功能，它主要监测电力系统以下几个方面：
1）电路器作为电力系统的重要元件，一旦其内部构件出现故障，将在不同程度上影响电力系统供电的质量与效率。因此，在短路器上加装电力开关柜的智能控制器，可以对断路器的触头磨损量、磁场结构、流经电流大小、开关次数等进行自动监测，从而通过对以上数据信息的处理与分析，判断断路器的运行状态与使用寿命，为断路器与电力系统安全有效运行提供助力。
2）除了电压、电流之外，电力系统运行中的重要参数还有电容，电容出现不稳定变化，也将导致断路器的异常运行，影响电力系统的供电质量。因此，运用电力开关柜的智能控制器可以对分闸电容与合闸电容进行有效监测，并实施相应应急操作，以保证断路器电容的有效性。
3） 电力开关柜的智能控制器还能够对自身进行自我监测，即是在控制器某一构件出现异常情况的时候，控制器的智能自检模块将发挥作用，对相应芯片与通信回路进行有效检测，从而找到故障点，为技术人员的检修提供条件。
3. 2 电力开关柜的智能控制器智能操作功能的发挥
控制器的职能操作功能主要是通过操作模块与自动监测功能模块相配合来实现的，自动监测中对电力系统中断路电路、合闸电压、电容水平等参数进行监控。在发现异常情况后，将发出警报，控制器的中心检测处理模块将发出对应的操作指令，进行智能化的操作，如，调整断路器的同步关合次数，尽量保证同步性与准确性，降低系统空载概率，保护断路器与电力系统的安全运行，保证电力系统相关设备元件的使用性能，延长使用寿命。
4 电力开关柜的智能控制器的发展方向
在国外，电力开关柜的控制器初步进入智能化阶段是在上个世纪80 年代。随着计算机技术、网络通讯技术、电力电子技术、抗干扰技术、传感技术等的发展，电力开关柜的智能控制器也得到空前发展。我国技术人员对电力开关柜的智能控制器的设计与应用研究还处于初级发展阶段，但是相信，在技术人员不断创新研究思想、提高技术水平的基础上，必将促进电力开关柜的智能控制器进一步发展。具体说，未来，我国技术人员将着重在以下领域进行深入研究，以促进电力开关柜的智能控制器性能的优化与充分发挥，进而提高电力系统运行的安全性、可靠性以及经济性。
1） 目前，我国电力开关柜的智能控制器依然采用通用CPU、单片机等元件，这种控制器的成本高，而且电路复杂，不利于控制器性能的优化。因此，为了更好地提高电力开关柜的智能控制器的性能，设计人员应该注重研究开发专用集成电路，并注重控制器抗干扰性能的提高，以使其运行安全性、可靠性、适应性都得到大幅度的提高，从而降低产品成本，提高经济效益。
2）电力开关柜的智能控制器的主要技术是计算机技术与网络通讯技术，因此，相关网络控制软件的开发也是极其重要的，必须在提高控制器硬件质量的同时，强化网络控制软件的开发力度，以优化人际接口环节。
3）在电力系统中，除了电力开关柜控制器之外，还有很多其他功能元件，因此，实现电力开关柜控制器的智能化发展，还应该注重对其相关配套元件的研究，以使其能够配合智能化控制器的运转，完善系统，简化操作，提高电力系统的运行效率。
1.1机器人智能控制研究
机器人是智能控制应用的重要领域之.，智能控制技术已经在机器人研究的各个方面得到应用。在智能控制技术中，模糊控制、人工神经网络以及专家系统的技术在机器人环境监测和控制以及规划、机器人定位等方面的应用研究已经成熟，并且在实际应用系统中得到了验证。机器人视觉处理与传感器信息融合也利用智能控制技术。机器人动力学广泛地采用神经网络，进行控制器的设计。
1.2智能控制在机械制造中的应用研究
现代工业制造业涉及很多复杂的行为和操作。在先进的制造系统中，要根据不精确和不完备的数据来解决很难预测或无法预测的状况，人工智能的应用有效的解决了这个问题。智能控制在机械制造中得到广泛应用，通常是在机械制造的过程中在用神经网络与模糊数学的方法进行动态环境的建模，采用传感器的融合技术预处理和综合各种信息。
1.3智能控制在电力电子领域中的应用研究
与电能有关的很多领域都应用电力电子学，电力系统中的各种电机电器设备的设计与生产、运行以及控制是非常复杂的过程。智能控制技术引入电气i量备，对于电气i量备的故障诊断、设备控制与优化设计等发挥了重要的作用。电气设备的优化设计可以采用遗传算法，这样可以缩短计算的时间，降低成本，提高设计的质量和效率。还可以采用神经网络、模糊逻辑以及专家系统的智能控制技术用于电气设备的故障诊断，并且现在对于集成这三种技术的实验研究也取得重大发展。其中，在电流控制脉冲宽度调制P(WM)中采用智能控制技术最具代表性的应用，也是被关注的研究热点。
1.4智能控制在工业过程中的应用研究
生产过程中智能控制主要包括局部级与全局级两个方面。局部级智能控制是指智能控制应用于工业生产过程的某一个单元部分的控制器设计;全局级智能控制是指智能控制用于整个工业生产过程的自动化。局部级智能控制研究主要是对PID控制器设计。全局级智能控制应用研究已经非常广泛。
1.5广义控制领域智能控制的应用研究
自动控制的议理解是不利用人工的而作用自动控制或操作控制对象的过程，当然也可以是具体的机械设备与抽象的时刻变化着的信息对象。对这种对象进行控制，需要利用符号的信息知识进行建模和表达，并即量计智能算法的程序用于自动决策和推理。议领域智能控制的应用研究正处于探索研究与发展的阶段。
2智能控制工程的发展对策
2.1发展智能控制工程的理论指导
智能控制已经建立了基本的理论思路和框架，但是仍然没有发展成熟。智能控制没有科学的理论指导就会导致工程研究的盲目性。智能控制应用研究主要是智能控制分支技术的应用，控制方法在工程的应用研究中没有系统的指导缺乏标准性的评价标准，导致智能控制技术的优越性很难得到体现。因此，要加强智能控制理论的研究工作。
2.2进一步明确智能控制的研究目标
首先，要发展新的控制方法，采用混合模型或是非完全的模型;其次，利用了解较少或是不正确的系统模型，在控制系统口乍过程中进行在线改进，使其知之渐多并逐步完善;再次，采用本质上断续系统与离散事件驱动动态系统;最后，要采用混沌和进化等新技术，对智能控制系统进行进一步发展与开发。因此，为完成这些研究目标，智能控制的信息处理理论和智能控制思想将会深入到建模的过程中，不断改变和改进模型，使模型不仅要包含解析的数值，还要有定性分析的符号。
2.3智能控制的设计要遵循简单的原则
在智能控制的应用领域中，应该坚持从简单的系统进入，然后逐渐地过渡到复杂的系统。在控制器设计过程中，不断优化复杂的控制策略，以得到简单的控制器。智能控制的发展应用主要是为了满足控制系统复杂化的要求，设计智能控制器要坚持简单的原则，在某个控制的目标下，要选择简单的方法进行问题解决，这样可以节省成本，减小维护与使用的难度。智能控制应用目标是i量计性价比高、操作简单的控制系统。
2.4促进技术创新为智能控制工程发展创造条件
关键字：自动化智能控制应用
随着信息技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，这对自动控制技术提出犷新的挑战，促进了智能理论在控制技术中的应用，以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。
一、智能控制的主要方法
智能控制技术的主要方法有模糊控制、基于知识的专家控制、神经网络控制和集成智能控制等，以及常用优化算法有:遗传算法、蚁群算法、免疫算法等。
2.1模糊控制
模糊控制以模糊集合、模糊语言变量、模糊推理为其理论基础，以先验知识和专家经验作为控制规则。其基本思想是用机器模拟人对系统的控制，就是在被控对象的模糊模型的基础上运用模糊控制器近似推理等手段，实现系统控制。在实现模糊控制时主要考虑模糊变量的隶属度函数的确定，以及控制规则的制定二者缺一不可。
2.2专家控制
专家控制是将专家系统的理论技术与控制理论技术相结合，仿效专家的经验，实现对系统控制的一种智能控制。主体由知识库和推理机构组成，通过对知识的获取与组织，按某种策略适时选用恰当的规则进行推理，以实现对控制对象的控制。专家控制可以灵活地选取控制率，灵活性高；可通过调整控制器的参数，适应对象特性及环境的变化，适应性好；通过专家规则，系统可以在非线性、大偏差的情况下可靠地工作，鲁棒性强。
2.3神经网络控制
神经网络模拟人脑神经元的活动，利用神经元之间的联结与权值的分布来表示特定的信息，通过不断修正连接的权值进行自我学习，以逼近理论为依据进行神经网络建模，并以直接自校正控制、间接自校正控制、神经网络预测控制等方式实现智能控制。
1.4学习控制
(1)遗传算法学习控制
智能控制是通过计算机实现对系统的控制，因此控制技术离不开优化技术。快速、高效、全局化的优化算法是实现智能控制的重要手段。遗传算法是模拟自然选择和遗传机制的一种搜索和优化算法，它模拟生物界/生存竞争，优胜劣汰，适者生存的机制，利用复制、交叉、变异等遗传操作来完成寻优。遗传算法作为优化搜索算法，一方面希望在宽广的空间内进行搜索，从而提高求得最优解的概率；另一方面又希望向着解的方向尽快缩小搜索范围，从而提高搜索效率。如何同时提高搜索最优解的概率和效率，是遗传算法的一个主要研究方向。
(2)迭代学习控制
迭代学习控制模仿人类学习的方法、即通过多次的训练，从经验中学会某种技能，来达到有效控制的目的。迭代学习控制能够通过一系列迭代过程实现对二阶非线性动力学系统的跟踪控制。整个控制结构由线性反馈控制器和前馈学习补偿控制器组成，其中线性反馈控制器保证了非线性系统的稳定运行、前馈补偿控制器保证了系统的跟踪控制精度。它在执行重复运动的非线性机器人系统的控制中是相当成功的。
二、智能控制的应用
1.工业过程中的智能控制
生产过程的智能控制主要包括两个方面:局部级和全局级。局部级的智能控制是指将智能引入工艺过程中的某一单元进行控制器设计，例如智能PID控制器、专家控制器、神经元网络控制器等。研究热点是智能PID控制器，因为其在参数的整定和在线自适应调整方面具有明显的优势，且可用于控制一些非线性的复杂对象。全局级的智能控制主要针对整个生产过程的自动化，包括整个操作工艺的控制、过程的故障诊断、规划过程操作处理异常等。
2.机械制造中的智能控制
在现代先进制造系统中，需要依赖那些不够完备和不够精确的数据来解决难以或无法预测的情况，人工智能技术为解决这一难题提供了有效的解决方案。智能控制随之也被广泛地应用于机械制造行业，它利用模糊数学、神经网络的方法对制造过程进行动态环境建模，利用传感器融合技术来进行信息的预处理和综合。可采用专家系统的“Then-If”逆向推理作为反馈机构，修改控制机构或者选择较好的控制模式和参数。利用模糊集合和模糊关系的鲁棒性，将模糊信息集成到闭环控制的外环决策选取机构来选择控制动作。利用神经网络的学习功能和并行处理信息的能力，进行在线的模式识别，处理那些可能是残缺不全的信息。
3.电力电子学研究领域中的智能控制
电力系统中发电机、变压器、电动机等电机电器设备的设计、生产、运行、控制是一个复杂的过程，国内外的电气工作者将人工智能技术引入到电气设备的优化设计、故障诊断及控制中，取得了良好的控制效果。遗传算法是一种先进的优化算法，采用此方法来对电器设备的设计进行优化，可以降低成本，缩短计算时间，提高产品设计的效率和质量。应用于电气设备故障诊断的智能控制技术有:模糊逻辑、专家系统和神经网络。在电力电子学的众多应用领域中，智能控制在电流控制PWM技术中的应用是具有代表性的技术应用方向之一，也是研究的新热点之一。
以上的三个例子只是智能控制在各行各业应用中的一个缩影，它的作用以及影响力将会关系国民生计。并且智能控制技术的发展也是日新月异，我们只有时课关注智能控制技术才能跟上其日益加快的技术更新步伐。
参考文献：
[1]严宇，刘天琪.基于神经网络和模糊理论的电力系统动态安全评估[J].四川大学学报，2004，36(1):106-110.
[2]张利平，唐德善，刘清欣.遗传神经网络在凝汽器系统故障诊断中的应用[J].水电能源科学，2004，22(1):77-79.
关键词： 电力系统自动化智能控制方法应用
中图分类号： F407 文献标识码： A
一般来说， 以时变性、 非线性等特点为主的电力系统因其参数的模糊性而被视之为一种动态的巨维数系统。 由于电力系统地域分布的广泛性和复杂性， 随着系统中原件众多复杂且具有相应的物理特性而使得对电力系统的控制显得特别的无能为力。 而另一方面， 基于社会舆论和人民群众的生活考虑， 电力网越来越复杂， 电力线路的铺设和数量的增加以及在建筑物走廊中使用的经济代价越来越高， 这促使控制电力系统的技术也要越来越先进。 正是基于上述两方面的原因， 在电力系统自动化中引入智能控制方法就显得特别重要了。 随着现代信息技术的发展， 智能技术的研究成果也日益强大和先进。 该文以模糊控制方法为例， 论述了智能控制方法在电力系统自动化中的应用，并就这一研究提出了有建设性的方案。
1 智能控制在电力系统自动化控制中的应用概述
智能技术因其能够解决传统控制技术解决不了的问题 （如不确定性、 时变性和非线性的控制问题） 而受到电力工作者的高度重视， 这也促进智能控制方法在电力系统自动化中得到了广泛的应用和快速的发展。一般来说， 目前在电力系统自动化控制的应用中主要有专家系统、 模糊控制方法、 神经网络系统、 综合智能控制系统组成。专家系统的应用原理是基于智能协调、组织和决策等为目的而对各种非结构化的、启发式的不确定信息进行处理的知识系统。 因专家系统可以有效地优化受控系统和可以对各种电力系统状态的辨识而在电力系统中有着较为广泛的引用。以经典集合理论、 语言变量、 近似推理等模糊逻辑处理方法为基础的模糊理论因其具有完备推理体系而在电力自动化系统中获得非常广泛的应用。 由于模糊控制方法可以对认得决策进行事先推理和模拟， 因此骑在电力系统自动化中的使用非常有效。只要输入相关数据就可以得到推理后的结果， 最后由模糊化、 模糊推理和模糊对决组成的输出装置将结果输出即可给电力工作者以有效地参考。神经网络系统是基于大规模的而简单地神经元为基础的神经网络构成技术。 其因非线性的特征和自我学习与组织能力而获得一些应用。综合系统就是上述三个系统的相互组合， 如专家系统和神经网络系统结合、 模糊控制方法和神经网络系统结合、 专家系统和模糊控制方法的结合。
2 电力系统自动化中智能控制系统的组成
前面已经指出以模糊控制器、 输入/输出接口装置、 执行机构、 被控对象、 传感器等五部分为主要结构的模糊逻辑控制系统在电力系统自动化中的应用是最为广泛的。 一般来说， 模糊逻辑控制系统作为一种非线性智能控制的系统主要由三个部分组成， 分别是模糊逻辑控制、 模糊集合理论、模糊语言变量。 特别需要指出的是， 在特别情况下， 以模仿人的逻辑思维来对难以建立数学模型进行控制的系统。 电力系统的模糊控制方法的控制原理是利用模糊语言对人的控制行为进行分析和决策描述， 以微机程序进行实现， 从而将分析结果进行智能记忆而得到控制的规则。
2.1 模糊控制器
2.1.1 模糊逻辑芯片为主的模糊控制器
一般来说， 这种模糊控制器的主要是为硬件设备而设计的， 这种以模糊逻辑芯片为主的模糊控制器的模糊控制算法直接以硬件芯片为主的。 其因推理速度的迅捷、 控制精度的准确而在实际应用中的到非常有效的使用。 但是作为一种硬件设备系统， 其灵活性是非常差的， 且从经济效益来考虑的话，其昂贵的价格也； 令人望而却步。
2.1.2 数字控制器为主的模糊控制器
这种控制器相较于模糊芯片为主的控制器来说， 其组成部门主要包括以单片微
机为主的硬件系统和以模糊控制算法为主的软件系统组成。 模糊控制算法有利于取代数字控制方法， 从而可以将原先成就的数字控制器变为模糊控制器， 这样可以得到一个全新的单片机模糊系统。 其整个过程的模糊推理算法的过程是使用软件模糊化后进行模糊推理。
2.2 输入/输出接口装置
输入和输出接口装置的作用就是对被控对象的控制量和可观测状态量进行转换之后传输到模糊控制器而得到结果， 其再将模糊控制器的数据转换而得到模拟信号， 再将模拟信号传输到执行机构， 执行机构方可控制对象 。
2.3 执行机构
执行机构主要步进电动、 伺服电动、 机直流电动机、 交流电动机机等为主的电力装置。
2.4 被控对象
有线性的或非线性的被控对象， 有有时滞或无时滞的被控对象有固定的或时变的被控对象， 有单变量或多变量的被控对象。
2.5 传感器
以速度、 压力、 流量、 温度等非电量为转化变量的传感器是将各种被控对象的数
据进行转化而得模糊控制的信号， 其直接影响模糊控制的精度。
3 电力系统自动化中智能控制器的结构设计
被控对象的具体情况直接决定着电力系统自动化中的模糊控制器的选择。 在传感器的选择上就应该选择质量好， 精度高的设备。 一般来说误差的变化的速率、 误差的变化、 误差是电力系统自动化中所要获得的信息量。就基于人的思维特点来说， 对于最显而易见的误差是可以直接敏锐得认识道德，而误差的变化和误差变化的速率则更加难以觉察到。 故在实际的模糊控制器中输入变量选择误差的变化的速率、 误差的变化、 误差， 输出变量选择控制量的变化。
4 结语
智能控制方法在电力系统中的应用的研究是任重而道远的， 这有待于诸位同行共同努力。 随着科学技术的发展， 智能控制方法在电力系统自动化中的应用也会快速发展， 该文以模糊控制智能方法为例探讨了其在电力系统自动化中的应用， 强调了这种方法可以大力提高电力系统自动化的生产效率。
参考文献
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关键词：电气工程自动化；智能技术；技术优势
中图分类号：TM921.5
人工智能是促进人体延伸以及人体模拟的关键技术，这是计算机技术的重要分支之一。人工智能技术是对智能解释的实质，在这个基础上，人类智能得到具体的应用，诞生了与人工智能反应非常相似的智能机器。人工智能主要包括图像识别、语音识别、专家系统、机器人以及自然语言处理等。随着我国经济不断发展，电气工程取得良好的发展成果。电气工程是研究与电气工程相关的系列技术的重要研究领域，主要包括自动控制、信息处理、研制开发和系统运行等。
一、人工智能
人工智能这个概念诞生于上世纪50年代。人工智能理论主要是进行模拟、扩展并延伸人类的智能，这种技术涉及到计算机、哲学以及数学、控制论等学科，可以说这一学科赋予机器人人类的智慧，辅助人类完成各种高难度工作。主要的研究成果包括语言识别系统、机器人以及专家系统等。这个系统主要以计算机技术为基础，包括自动化、信息论、仿生学、语言学、哲学、逻辑学以及生物学等多个学科的综合性学科。
随着我国经济不断发展，人工智能控制技术的应用领域越来越广泛，在电气化自动控制系统中得到有效的利用。人类大脑具有无穷的潜力，是人体系统中最为精密度的仪器，智能化控制技术科学模仿人类大脑的工作程序，人工智能在电气自动化过程中的应用对电气自动化有很好的促进作用，对信息交换、产品生产、信息分配以及信息流通就有非常重要的作用。促进电气自动化的实现能够有效促进人力资本的节省，提高电气运行效率。
二、人工智能控制的主要优势
在人工智能应用种类内，不同类别的人工智能采用的控制方法也不相同。为了更好地了解人工智能的总体，促进人工智能控制策略系统的开发，要把神经网络、遗传算法以及模糊逻辑点呢个全部看做为非线性函数的主要近似器，普通的函数估算器没有此类优势，无法精确掌握并控制动态方程，在控制设计中存在很多不确定性因素，主要是参数和非线性的变化。人工智能器在设计的过程中可以不参考控制对象的模型。根据设备的下降时间、响应时间以及鲁棒性的不同，人工智能器可以在适度的调整过程中促进自身性能的有效提高。举例来说，拿下降时间来说，模糊逻辑控制器比性能最为优良的PID控制器控制速度快很多，能够达到4倍以上。拿上升时间来说，模糊逻辑式控制器相比性能最优良的PID控制器的速度也快很多，能够达到2倍以上。和传统控制器相比，人工智能控制的调节性非常好，在现场，就算没有专家进行指导，人工智能控制器仍然能够依据数据变化调整自身运作程序，另外还可以通过相关信息，采用语言形式完善设计。人工智能控制器有很大的一致性，即使输入比较陌生的数据，依然能够促进人工智能器产生比较精确的估计，这样就有效减轻了驱动器对人工智能控制器产生的影响。对于部分控制对象来说，虽然没有应用人工智能控制系统但是仍然能够产生很好的效果，但是对于其他的来说，不会出现如此良好的效果，所以一定要采用具体问题具体分析的策略。在人工智能控制模糊化以及反模糊化的过程中，如果采用了规则库、适应模糊控制器以及隶属函数等措施就可以实现智能控制的实时确定。
要采用系统性的技术促进人工智能系统的实现和应用。要采用简单可靠的拓扑结构进行配置，最终促进整个控制系统的自学习以及快速收敛。
三、人工智能化技术的应用
1.模糊逻辑以及控制使用
在电气工程自动化系统中，存在许多模糊控制器，这种人工智能控制器能够有效代替PID控制器，同时还可以有效在其他任务中得到有效运用。另外模糊控制器主要应用在各种类型的数字动态传动系统内。目前，模糊逻辑的控制应用主要包括M、S型两种，不过现在使用作为广泛是M型控制器，虽然如此，这两种控制器都有规则库，也就是所谓的if them模糊规则集。另外S型控制器的规则主要是：if X是G，并且Y是H，说明W=f（X，Y），这个公式中G和H全部为迷糊集。M型的人工智能控制器包括推理化、反模糊化、模糊化以及知识库系统组成。在这个系统中，模糊化主要负责实现变量的量化以及数据测量和模糊化，模糊化隶属的函数形式多样；推理机是这种智能化控制器的关键部分，可以准确模仿人类进行模糊控制的决策和管理；知识库是由数据库以及规则库组成的，其中规则库的主要开发方式如下：把专家知识以及专家经历贯彻到控制以及应用的目标上，建立智能操作控制器的主要行动，在模型建立过程中，要采用模糊控制器以及神经网络的推理机进行操作；这个系统中的反模糊化主要是用来进行量化以及反模糊化，主要包括中间平均技术以及最优化的反模糊化技术。
2.神经网络以及控制使用
这种控制系统主要应用在电气工程的驱动系统以及交流电机的诊断监测中。这种智能控制系统采用的反向转波算法的性能要优于梯形控制法，这对定位之间的缩短具有良好的促进作用，同时这种系统可以精确控制非初始速度以及负载转矩的变化。神经网络的系统结构是一种前溃性多层结构，能够采用常规的方向式学习算法。在这两个系统中，一个系统通过参考机电参数能实现转子速度的有效控制，另一个系统主要通过电气的动态系数实现定子电流的控制辨别。这种智能控制系统在模式识别以及信号处理中应用非常广泛，这种系统配有非线性统一的函数估计器，所以在电气传动的主要控制领域得到广泛的应用。神经网络采用并行结构，能够保证多个传输器信号的输入，比如在诊断系统以及调价监控中综合使用能够提高决策的可靠性。神经网络使用的学习技术属于误差反向技术，如果神经网络中含有丰富的隐藏层、隐藏架构点以及激励函数时，整个网络神经仅仅可以实现其所需要的映射，但是在选择最优的隐藏层数、架构点以及激励函数等时，要采用尝试法进行解决。在这个过程中采用的反向传播法是应用最快的下降法。采用结点误差反馈方式能够实现权重的调节，这对网络结点有很大的影响。
3.设计优化以及故障诊断
电气工程自动化控制是一个比较复杂的工程，涉及到电磁场、电机和电路等相关学科知识，同时还要采用经验知识促进产品的优化设计。计算机水平不断提高，先关电气产品主要采用手工方法转为使用CAD技术进行设计，这样就缩短了整个产品的开发周期，随后在这个基础上综合采用智能化技术能够提高设计的质量以及效率。在电气工程的应用中，电气系统故障以及各种征兆存在非常复杂的关系，利用智能控制系统，可以有效发挥这种控制系统的优势，促进故障诊断的精确性。
结束语：
智能技术在电气自动控制系统中应用非常广泛，促进电气自动化发展。我们要依据电气系统的发展实际，促进电气自动化系统的发展。
参考文献：
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关键词：智能控制 电气传动 应用 方法
智能控制的工作原理是模仿人脑进行工作，并且只要对系统运行过程存在的误差以及误差的变化情况来对控制器进行相关的设定就可以实现自动化的控制。因为电气传动系统的控制对象和控制模型已经提前被确定，所以要对电气传动系统进行智能化控制时一定要注意结合传统的控制方式来操作，不但要保证能充分发挥智能控制系统的技术优势，还要寻找解决智能控制技术所存在的不足，进而保证整个系统运行的稳定。
一、智能控制的概述
随着科技的不断进步，自动化技术也得到了快速的发展，我们国家针对这一领域投入的研究也很多，经过大量的研究和实践所取得成果也有很多，同时也积累了较为丰富的经验，使得各行各业的的自动化程度也在不断的加深，但是我国对于自动化研究存在许多的不足，如对于现代的控制理论掌握还不够，其理论的完善程度也无法适应现代化自动控制的需要，但是在手动控制方面已经取得了很大的成就。我国对于人脑思维的相关研究以及对于其实际推广运用的研究都处于世界领先水平，目前在我国已经得到广泛应用的智能控制技术有人工智能系统、神经网络技术等，这些都是我国在智能控制领域所取得的成就。
二、分析电气传动系统对智能控制的应用
电气行业的从业者们希望可以利用智能控制技术来促进我国的电气传动技术取得更大的发展，对此的研究也投入了大量的人力和物力。但是对此也存在很多持反对态度的人，反对者认为我国的电气传动行业绝不会因为智能控制技术加入而取得更大的进步，主要原因是：一般情况下，比较复杂的控制系统需要解决控制模型的问题才会选择使用智能方式进行控制，但是在电气传动系统中必不存在上述的问题，因为电气传动系统的控制对象和控制模型已经提前被确定，所以有的人会认为在电气传动系统中运用智能控制并不会带来优势，同时也无法充分发挥智能控制技术的优势。如何在智能控制技术是否适用于电气传动系统的问题上取得共识，最重要的工作就是分析如何让智能控制技术在电气传动系统中发挥出应有的作用。只有在认识上取得统一才能集众人之力来推动智能控制技术在电气传动系统中的运用，使智能控制技术推动我国的电气传动行业取得更大的发展，离国际化的水准更近一步。
对电气传动系统进行智能控制时一定要解决好以下的问题：对于目前普遍使用的智能控制方式不能照搬，对电气传动系统进行智能控制时还要注意智能控制技术的固有缺陷，要辅以传统的控制技术予以克服，例如可以使用传统控制方式来解决智能控制技术的不稳定因素会使系统不能正常工作的问题。所以，在电气传动系统中运用智能控制技术时一定要注意协调好智能控制和传统控制的运用，要结合实际情况来处理这二者间的关系，充分发挥智能控制的技术优势并有效缓解智能控制存在的实际技术缺陷。下图所显示的就是交、直流统一的智能电气传动系统。
在交、直流统一的智能电气传动控制系统中其智能控制系统是属于的控制系统，而内环的控制系统是经过改进并运用了传统控制技术的控制系统，这些传统的控制技术包括采用传统的控制技术来对PID以及矢量进行控制，会使用传统控制技术的原因是智能控制系统决定看整个系统的运行情况，但是智能控制系统自身固有的不足需要一些传统的控制技术进行互补，只有这样才能保证整个系统运行更加稳定，一般情况下，处于内环的控制系统其采样频率要明显的高于处于外环的控制系统。
三、电气传动系统常用的智能控制方法
1.电气传动系统中的模糊控制
在智能控制技术中有一项重要的控制技术就是模糊控制。模糊控制就是运用模糊结合的技术来对人们日常生活中所存在的模糊性问题进行刻画，在电气传动智能控制系统中就是参考专家的控制方法以及操作人员的经验来对整个系统进行控制。在连续控制系统中，数量型是其物理量存在的主要形态。在传统的控制技术中，PID调节器的工作方式是对系统运行过程中的数字量数据信息的数值进行计算。当运用模糊控制技术对电气传动系统中的数字量数据信息的数值进行计算时，也要相应的将数值转换成模糊语言，在完成模糊推理工作后还要将模糊语言转化为数量。
电气传动系统中所使用的模糊控制器有着非常复杂的内部结构，但是从模糊控制器外部的I/0这一特性来看，其所呈现的形式也是比较简单的，在实际应用中，在加强的了模糊控制器的积分效应后，模糊控制器在电气传动系统中所产生的控制效果与变系数的IPD调节器一样所产生的效果是一样的。
2.电气传动系统中的单神经元控制
利用神经网络技术可以对系统中的数据信息进行科学合理的整合，在充分保证计算速度的基础上解决电气传动系统中所存在的一些问题，但是目前还没有开发出可以运用于神经网络的计算机硬件，这就造成了神经网络无法运用于电气传动系统的局面。考虑到电气传动系统的运行特征，对电气传动系统进行控制可以使用单一神经元的控制方式，利用这种控制技术可以满足电气传动控制系统中非线性控制的要求以及提升整个控制系统的稳定性。在电气传动系统中，主要的输入量是误差、误差微分以及误差积分，运用神经网络技术来对电气传动系统进行控制可以带来很多的优势，如神经网络技术的很多规定都可以自行调整电气传动系统中的各输入量的权重，以保证电气传动系统的运行不会再受到控制模型相关数据的影响，更为关键的是可以保证其优良的控制效果并充分保证系统的稳定性。
参考文献
关键词：机电一体化；智能控制；应用
一、智能控制的概述
1、机电一体化智能控制系统的概念
就目前机电一体化中所涉及的智能控制系统来看，其主要是一个知识处理系统，该系统可以模拟人工智能或者具有人工智能的系统。智能控制器和外部环境作为构成该系统的两个重要组成部分，对于系统的稳定运行均发挥了重要作用。智能控制系统在运行过程中，主要是通过对与广义对象相关的固有知识和信息的收集、分析和处理，达到使系统处于最佳状态的目的。在整个系统中，固有知识和信息占据了重要的地位，一旦收集到的信息缺乏实效性和准确性，那么势必会影响到系统的运行效果。除此之外，外部环境对系统运行质量的优化也有一定的影响，工作人员需要综合分析外部环境的实际情况，采取最佳的措施。
2、机电一体化智能控制系统的特点
其一，智能控制是在传统控制的基础上发展而来的，属于高级控制。具有处理信息的综合能力较强，实现全局优化系统的特点。此外，智能控制在结构上引入了分布式、分级式和开放式等多种结构。
其二，智能控制系统融合了不同学科技术，包括微电子技术、机械技术、信息技术等，是在多门学科的交叉下产生的一门技术。
其三，与传统控制相比，智能控制的对象更加宽泛，任务也更加复杂，具有极强的不确定性。传统控制对象和任务都比较单一。在系统设计方面，传统控制的重点在于运用动力学方程、传递函数、运动学方程来描述系统，而智能控制系统更加侧重于数学模型、设计推理、识别环境和符号以及知识库。
其四，在学习功能、适应功能以及组织功能等多个功能方面，智能控制系统要更胜一筹，即使是在较为复杂的工作条件下，或者被控制对象较为复杂的情况下，都有极强的克服能力。此外，智能控制系统一个最大的特点就是实现了拟人和仿人智能的功能。同时，智能控制系统的混合控制过程可以用数学实现，一些非数学的广义模型也可以描述出来，使用的是多模态控制方式，这种方式是定性决策、定量控制和开闭环控制相互结合的体现。
3、智能控制系统的类别
其一，分级控制系统。影响分级控制系统稳定运行的因素主要有两个方面：自适应控制和自组织控制。一般情况下，分级控制系统一共包括三方面的内容，一个的组织级，另外两个是分别是协调级以及执行级系统控制，虽然从表面上的来看，三者各承担着不同的任务，但实际上，三者之间是相互联系、密不可分的关系。
其二，学习控制系统。对于人类来说，我们所拥有智慧都是通过学习体现出来的，也就是说，学习是激发智慧唯一途径。对学习控制系统的理解，首先是识别和调整全部内部的结构，然后才是利用信号的不间断输入和复杂的处理数据，只有做到上述两个方面，系统才能正常工作。学习控制系统有时也会对许多信息经过自己的识别后进行自动的判断操作。
其三，专家控制系统。在智能控制系统中，一个最为重要的形式就是专家控制系统。专家控制系统的组成主要有两部分：一个是工程控制论，另一个就是专家系统。专家控制系统主要应用于工业设计以及故障分析，由于其由于领域的广泛性，决定了专家控制系统必须包含多门学科的专业知识，只有这样，专家控制系统才能真正解决实际问题，实现专家控制系统的价值。
其四，神经网络系统。在机电一体化系统中，应用最为广泛的就是人工神经网络控制系统，该系统的的实现方式是将神经细胞以及人工神经元等经过组合，形成一种新的模式，从而实行分布处理、非线性映射以及模仿人的智能等。神经网络系统具有自组织控制、自适应控制的优势，除此之外，还能对一些信息进行大幅度并行处理。由此可见，通常神经网络系统主要有两大功能：即模仿者真人系统和智能控制系统，近年来，随着科学技术的快速发展，神经网络系统得到了人们的广泛关注，并且已经成为重要的研究领域。
其五，模糊控制系统。模糊控制系统的组成主要包括两个部分：模糊控制和专家模糊控制。专家模糊控制能够充分表达控制过程中需要的多层次知识，同时还能将这些知识进行有效地应用，控制技术的自智能化得到了进一步提高。模糊控制的基础是神经网络，模糊控制通过神经网络，就能够实现对模糊控制的规则或推理。从而实现模糊逻辑控制的功能。
其六，PLC控制系统。PLC 自动控制系统采用的主要编程模式是梯形图，因此，操作难度较低，作为操作人员，很容易掌握该系统，除此之外，设计控制方案较为简单，对系统的日常管理和维护的要求也比较低，很适合目前我国自动控制技术。另外，PLC 自动控制系统与其它系统相比，体积比较小，因此，无论是连接，还是拆卸，都比较简单，有很强的灵活性。即使是在不同的场合下，也可以使用此项系统。例如在电镀生产过程中，电镀生产主要涉及温度、电流密度、pH值和搅拌强度等参数条件，PLC控制系统选用欧姆龙系列，24点和16点输出。由于需要控制的信号较多，各信号类型和承载功能不同，为确保PLC控制发挥最佳的功能，对其I/O点进行合理分配，并结合实际需要适当扩展，运用该系统能够实现全部工序和参数自动化，控制协同化，提高了生产效率。
二、智能控制在机电一体化系统中的应用优势
智能控制技术的应用是机电一体化系统改革与完善过程中的一项重要内容，该技术的有效应用不仅完善了机电一体化系统的性能，同时还提高了机电一体化的工作效率和可靠性。
1、完善机电一体化系统的性能
从前文的分中，我们可以看出，智能控制技术的组成主要分为两个部分：一个是智能控制器，另一个就是外部环境。因此，智能控制技术主要是根据外部环境的变化，从而对系统的工作内容进行智能化调控。此外，在数控系统设计阶段，通常采用的设计方案为模块化设计，该设计方案功能较为广泛，可裁剪性强，基本上能够满足全部的机电一体化生产要求。在群控制系统中的效果控制中，凭借操作流程就可以实现控制，使得系统调整满足需求。由此可见，智能控制能够有效提高机电一体化系统系统的性能。
2、提高机电一体化的工作效率
要想提高机械制造的效率，就必须创新机械制造技术、开发新型的制造控制模式。因此，为了提高机电一体化的工作效率，技术人员在机械制造一体化系统中，引入了将智能控制技术，此项技术是以计算机为载体，采用专家控制系统的学习、认知功能，对机械制造信息进行充分地认知和学习学习，然后在对信息进行识别和和处理等工作，残缺信息的处理利用效率得到了提高。机电一体化智能控制体现在操作和加工等环节，将智能控制运用到工业生产过程中，操作流程得以优化，同时缩短了加工时间。复合加工是智能控制的重要体现，数控机床实现了多轴加工，满足了多控制需要，取代了大部分人工工作，而且实现了多道工艺一次性加工，因此，智能控制有效提高了机械制造机电一体化系统的工作效率。
3、增大机电一体化系统的安全可靠性
智能控制是多门学科交叉形成的，属于高级控制。有极强的信息处理能力，实现全局优化系统。即使是在较为复杂的工作条件下，或者被控制对象较为复杂的情况下，都有极强的克服能力。因此，与传统控制相比，更加安全、可靠。此外，智能控制技术能够对对机电一体化系统中的部分程序和结构进行智能化控制与调试，以此来保证机电一体化系统的安全性和可靠性，增大安全性和可靠性的同时，提高了工作效率。
三、智能控制在机电施工领域的应用
1、基于PLC的仓库照明智能控制
基于PLC仓库照明智能控制以节约能源为出发点，由于工业仓库面积和窗户面积较大，因此，一般采用以下设计方案：照明智能控制体统中的控制器选择PLC，对光照的强度进行调节；根据仓库实际情况，分为多个区域对照度进行检测，以照度计为装置，对仓库光照强度进行检；由传感器对光照强度进行采集，将其转换为电流信号，转换完成之后，模拟量输入通道将电流信号自动传输给PLC，由PLC发出转换命令，当模拟量完成向浮点型的转换之后，将被自动存储在数据块中。被动式红外探测器能够对当前仓库内人员的活动情况进行检测，同样，红外探测信号以数字量输入通道为媒介，将信号传输给PLC，并存储于数据块。
工作原理： 系统控制分为手动和自动控制两种模式。在自动控制模式下，将照明按照时段设置，可分为日间和夜间照明。定时对仓库每个区域的照度进行检测，根据工业仓库实际情况对灯具进行分组，保证每个区域内灯具数量一致并均匀排布。 在日间，如果由于天气原因导致照度不能满足设定要求，则可以通过智能照明控制算法对照明灯的组数进行调节。如果仓库处于无人状态，也就是被动式探测器探测不到人员活动的情况下，会自动将仓库内所有灯关闭。如果是在手动照明模式下，灯具的开关以等级为准。
2、高层建筑火灾自动报警
一旦发生火灾，将会被智能灭火系统中红外探测器捕捉，立即报告给火灾控制器，当火灾报警控制器接受到红外探测器信号之后，根据编程逻辑将命令发送给联动控制器，当联动控制器接收到指令之后，会将火灾报警及其它装置依次启动。
当接收到信号之后，系统会自动将火灾部位的排烟口、送风口以及相关设施打开；此时将未发生火情的其它设施关闭。在进行设计时，地下车库也应当设置排风排烟系统，并将电动防火阀关闭，接收反馈信号。为了保证系统的可靠性没在进行设计时，如果系统所控制所有装置需要同时完成动作，采取独立的反馈和控制方式。
气体灭火任何一个保护区内都设有双探测器回路，一旦某个回路产生报警，此时，系统进入报警状态，警铃自动鸣叫；如果两个回路都报警，此时闪灯和蜂鸣器会做出相应反应，通知人员尽快疏散，并将相关设施关闭；将“时间延迟”装置启动，并开始倒数，结束计时后，气体灭火控制器将会打开气瓶，气体将经过相应管路到达相应保护区域，气体释放后，压力开关将会接收到已释放信号。智能气体灭火控制器通过网络线与火灾报警控制器连接，其工作状态时时传送至消防控制中心。
3、地铁屏蔽门系统
信号级控制方式。从现阶段来看，我国在电气控制系统方面取得了飞速发展，已经实现了自动化运行。当电气设备接收到信号之后，能够及时做出反应，完成动作，是列车内外设备可调度运行的重要保证。在电气控制命令中，最为重要的就是信号传输。将信号传输功能设置在屏蔽门中，能够保证在规定时间内，列车达到相应站台，而且能其误差标准能够控制在规定范围内。我们通常所见的开关门，就利用了电气自动控制。当列车和屏蔽门开关时，屏蔽门监测系统就会发挥其作用。站务人员通过车控室监测平台，就能够及时掌握每个门开关的运行状态数据。此外，为了便于专业人员巡查，在设备房内就会的设置监测平台。
站台级控制方式。一旦屏蔽门或者信号系统发生故障，此时可以采用就地控制盘进行操作，该操作需要由车站人员和列车人员共同完成。通常情况下。对于屏蔽门控制系统的设计，需要站台人员和列车司机共同配合完成，当列车到达站台后， 站务人员通过操作就地控制盘对屏蔽门的开关状态进行操作。站台级控制的目的在于，即使在列车与屏蔽门不能联动的状态下，屏蔽门也能够正常开启。
4、音乐喷泉智能控制
音乐喷泉的运行主要由PLC 来完成，通过音乐的频率信号对PLC的输出进行控制，PLC 开关量信号将会被变频器自动接收，从而对不同频率的交流电进行控制，此时，水泵的喷头就会根据指令做出相应变变化，人们就会看到喷泉喷水随着音乐旋律而变化。此外PLC还可以对彩灯以及水泵进行控制，实现彩灯组跟随音乐节奏进行同步变换。
控制流程：PLC 初始化后，首先需要对启动按钮的状态进行检测，确保其处于按下状态，进而启动电动机，如果想要关闭电动机，只需停止按钮按下即可。电动机启动信号是变频器启动的前提条件，只需一台电动机启动工作变频器就可以启动。PLC对变频器的控制室根据读入的开关量数值，对输出进行控制，从而达到选择输出频率的目的。电机转速和水柱高低变换通过改变输出电流实现。彩灯跟随音乐节奏做出相应变换，该功能的实现由读入数值进行控制。如果按下PLC 启动按钮，则PLC 控制启动第一台水泵电机，经过10s 后，对停止按钮的状态进行检测，如果未被按下，则将第二台水泵电机启动，如果已被按下，则程序执行电动机停止程序，将水泵电机按照顺序依次关闭。彩灯的控制与启动按钮的状态无关，程序运行后，彩灯就开始工作。变频器启动后，就开始读取输入的开关量，对电机进行控制。
结语：
综上所述，作为机电一体化系统未来发展的一个必然趋势，智能控制对系统的运行质量具有重要意义。从本文的分析我们能够看出，智能控制在机电一体化系统中具有诸多优势，但随着系统的不断优化与完善，对智能控制也必然会提出更高的要求，这就要求我们要在未来的时间里，不断努力、探索，以期通过对智能控制的不断完善来进一步提高机电一体化系统的自动化和智能化。
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关键词：机电一体化；智能控制；微电子；自动化技术
中图分类号：TP：文献标识码：A：文章编号：1673-9671-(2012)022-0105-01
随着微电子技术以及超大规模集成电路的快速发展，现代计算机技术和自动化技术等影响人们生活、工作等各个方面，尤其是在机电一体化产业领域，目前机电一体化产业已经广泛应用到各种工业和生产过程，并且对控制的效果要求也越来越高。现代许多的工业生产过程或者生产对象具有多层次、时变性、非线性、交叉性、多因素等不确定性，很难建立精确的数学模型，即使是对一些复杂的控制对象导出了数学模型，但是由于该数学模型过于复杂，也很难实现有效地控制，不利于人们使用。
智能控制的诞生和高速发展，恰好为解决以上各种问题提供了合适的方法和技术。目前，越来越多的智能控制在机电一体化系统的工作过程中得到了应用，智能控制在机电一体化系统中的发展研究也越来越受到关注。本文鉴于笔者的个人经验，详细的介绍了目前智能控制在机电一体化系统中的应用研究。
1智能控制简介
随着控制理论的发展，智能控制针对传统控制理论的缺陷而提出，是控制理论发展的高级阶段，其与传统控制理论不同，可以解决复杂多样的控制人物，适合用于基于精确数学模型的传统控制方法不能解决的复杂系统的控制过程。
智能控制理论是多学科交叉形成的，其包含控制理论、计算机科学、运筹学和人工智能等多个学科，智能控制理论具有非常先进的组织功能，具有较强的学习功能和适应功能。目前，随着智能控制理论发展形成的智能控制理论主要包括以下几种：模糊控制、专家控制、神经网络控制、分级递阶智能控制和集成智能控制。人们将其有机结合或者组织在一起而构成了以下几种智能控制方法：组合控制方法，既是将智能控制和传统控制有机组合，形成的智能控制方法；混沌控制；小波理论；进化计算和遗传算法等几种。
智能化是是现代机电一体化系统发展的一个长久趋势，在一定的程度上，智能控制系统的好坏，在很大的程度上影响了决定了机电一体化系统的优劣。目前，智能控制系统已经在机电一体化系统中得到了广泛的应用，诸如模糊系统、专家系统、神经网络学习系统。
2智能控制应用于机电一体化系统研究
2.1机械制造中的智能控制
现代的先进制造系统需通过依赖一些不够精确和完备的数据解决某些无法预测或者难以预测的情况。而人工智能技术成为了这个难题的有效解决方法，与此同时，智能控制也在机械制造行业广泛的应用起来。在机械制造中，智能控制分别利用传感融合技术、模糊数学神经网络、模糊关系及模糊集合的鲁棒性、神经网络并行处理信息之能力及学习功能等来进行信息预处理和信息的综合、对制造的过程进行动态的环境建模、将模糊信息集成至闭环所控制的外环进而决策选取机构进行控制动作的选择以及通过在线识别来处理一些残缺信息。
2.2电力电子学研究领域中的智能控制
变压器、发电机、电动机等一些电力系统的电机电器设备，其设计、生产、运行以及控制过程相当的复杂。国内外的电气工作者通过将智能控制技术引入到电气设备的故障控制及诊断、优化设计中，而取得了良好的效果。采用遗传算法这种先进的优化算法进行对电器设备设计的优化，可有效缩短计算时间，显著的节约成本，同时提高产品设计的质量和效率。其中在电气设备故障诊断中应用的智能控制技术为神经网络以及模糊逻辑专家系统。智能控制应用于电流控制技术在电力电子学的应用领域中具有代表性，智能控制技术应用的方向之一为研究的新
热点。
2.3工业过程中的智能控制
工业过程中的智能控制主要包括局限级与全局级两个方面。局限级研究的热点为智能控制器，同时还包括专家控制器和神经元网络控制器等，它所指的是将智能引入工艺过程中某一单元来进行控制器的设计。局限级智能控制在参数整定，在线自适应调整方面优势明显，而且可控制某些非线性的复杂对象。全局级智能控制用于整个操作工艺，控制过程的故障诊断，规划过程操作处理异常等，主要是针对一整个生产过程的自化。
2.4智能控制应用研究展望
在机电一体化系统中，智能控制技术的使用是很晚的，其不同于传统控制技术，是一门新兴的学科，随着智能控制相关领域的研究，智能控制无论是在理论上还是在应用上，都取得了不少成果。但是，智能控制处理的问题都比较复杂，具有很强的不确定性，因此，在前人研究的基础上，智能控制还有许多方面需要提高，总体来讲，智能控制需要在以下两个方面加强研究和实践。
1）理论研究。必须加强智能控制理论研究，以便寻求更新的理论框架，智能控制理论的应用前景是非常广泛和有潜力的，但是理论研究却大大滞后，使得智能控制系统在稳定性、鲁棒性和可靠性方面都有待
提高。
2）扩宽实际应用范围。随着机电一体化系统的大规模应用，提高实时的控制能力非常紧迫，目前，智能控制已经被人们广泛地应用于工业、农业和军事等多个领域，解决了传荣控制理论无法解决的大量问题，其生命力和发展前景都是无法估量的，因此，必须寻求突破，拓宽智能控制理论的实际应用范围，为工业生产和人们生活提供更好的
帮助。
3结束语
总而言之，随着人工智能、模糊数学和神经网络等技术的发展，智能控制将成为机电一体化系统的关键支撑，必将为人们的生活，工业生产以及社会的进步提供更多的帮助。这也将是机电一体化技术在21世纪乃至未来的发展主流趋势。
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如今，电气自动化已然步入了智能化阶段，最显著的标志即智能控制器的实现，同传统控制器相比，现代化智能控制器的各方面性能均有大幅提升，并具有如下特征：
1）实现了无人超控。智能技术最为显著的优势，即无论何种情况，在电气工程自动化控制工作中，智能控制器技术都比传统控制器更受肯定。这主要是由于系统控制水平是由下降及响应时间、鲁棒性变化等来进行调节的，此三者的结合为系统自动化控制提供了保障，采用智能技术对电气设备进行调节和控制，不仅大幅减少了劳动力资源，还实现了无人超控，这无疑是电气自动化技术领域的又一大突破。
2）无需构建控制模型。智能控制器较传统控制器而言更具优势，这主要体现为：智能技术的应用实现了控制器紧密系数的提高，传统控制器运作过程中由于技术欠佳，因此，一旦遇到复杂程度较大的动态方程控制对象时，很难对该控制对象进行严密而有效的掌控，因而严重影响了受控对象的模型设计。由于智能技术的应用，因此，不会出现受控对象模型设计难以预测与评估等情况的发生。
3）数据处理过程中具有较高的一致性。智能控制器可对所有输入数据进行处理和准确的估计，即使所输入数据不常见，也能够快速进行评估。由于受控对象具有较强的变更性，因而造成不同的控制对象在控制器方面所具有的控制效果也各不相同。对于多样化的控制对象，即使应用智能技术也很难全面进行控制，虽然智能技术在控制某些对象时无需采取行动即可获取较好的控制效果，但这就全体控制对象而言仍然具有较高的难度。因此，具体工作过程中仍需要进一步对智能控制器的缺陷进行研究，特别是针对各种控制对象时应结合具体情况进行分析，以求突破。
2电气工程自动化控制中智能技术的具体应用分析
2.1神经网络控制技术的应用
由于神经网络技术反向转波算法较梯形控制法而言具有更高的性能，不仅大幅缩短了定位时间，还实现了对非初始速度、负载转矩变化的有效控制。对于神经网络而言，其结构具有多层次性，可进行反向学习算法，在神经网络的子系统中，其中一个可根据机电系统参数对转子速度进行判断和控制，另一个子系统则可以根据电气动态参数对定子电流进行判断和控制。智能神经网络已经在模式识别及信号处理方面得到了广泛应用，由于其具有非线性一致函数估计器，因此在电气传动自动化控制方面得到了有效的运用，正如上文所提到的那样，智能神经网络一致性强，因此，不需要被控对象的数学模型，且对噪音具有较高的抵抗力。
2.2模糊逻辑控制技术的应用
在电气工程自动化控制系统中通常具有很多模糊控制器，来替代PID控制器，并执行其他任务。模糊控制器多用于数字动态传动系统中。模糊逻辑控制包括两种，M型和S型，目前只有M型模糊控制器用于控制调速，M、S型控制器都含有规则库，即ifthem模糊规则集。其中，S型规则ifX为G，且Y为H，此时，W=（fX，Y），G、H均为模糊集。M型主要包括知识库、模糊化、反模糊化、推理机等，其中，模糊化用以完成变量的测量与模糊化，其隶属函数存在多种形式；推理机作为控制器中最为关键的一个部分，其能够模拟人类进行模糊控制行为的推理；知识库包括数据库及语言控制规则库，后者开发方式是将专家知识置于应用目标之上，对对操作器的控制行为进行构建，在构建时需要采用的是推理机及模糊控制器来进行操作；反模糊化多用于量化过程，包括中间平均技术及反模糊化技术等。
2.3PLC技术的应用
作为一个辅助系统，PLC正逐步取代电力企业生产中的各种继电控制器，为了满足逐步提高的电力要求，PLC在协调电力生产方面存在强大的优势，可以对某工艺流程进行有效控制。例如，在电力企业中，储煤、上煤、配煤及辅助系统共同构成了企业输煤系统，作为输煤控制系统，集控室主站层主要包括PLC和人机接口，集控室系统虽为自动化控制，但仍需辅助手动控制，远程I/O站及现场传感器可完成远距离监控，推动了企业生产效率的不断提高。PLC软继电器替代了传统供电系统中实物元件的应用，不仅实现了供电系统切换的自动化，还有效提升了系统的安全性及稳定性。
2.4故障诊断及优化设计技术的应用
在电气工程中，电气设备的设计是一项极为复杂的工作，需运用电路、电机、电磁场等多门专业知识及实际经验，传统设计采用的是实验及经验手工法，因此，所制定的方案很难实现最优化。随着智能技术的发展，产品设计已由传统的手工法转变为CAD设计，结合智能技术的应用，不仅大幅度缩短了开发周期，还提高了产品的设计质量及效率。为了对电气设计进行进一步优化，应广泛应用专家系统，加强专家系统的研发力度。此外，智能技术遗传算法由于算法先进、计算精度较高，也在电气工程中得到了广泛应用，例如，电气工程故障及征兆间具有不确定性及非线性等特点，因而关系往往错综繁杂，采用智能技术正好充分发挥了其优势。
3结语
关键词：粉煤灰法；回转窑；Smith预估；模糊控制；仿真研究；
中图分类号：TF341.6;TP273文献标识码：A文章编号：1000-7059(2006)05-00
0前言
回转窑的生产过程是一个复杂的物理化学反应过程，具有大惯性，纯滞后，非线性等特点，工艺过程复杂多变，难以得到精确的数学模型。目前，部分氧化铝企业仍然借鉴现场操作人员的工作经验，通过人工调节的方式以求适应回转窑生产工艺要求，这种传统的控制策略不易获得满意的控制效果，生产效率低、能耗高、产品质量不稳定。本文提出一种基于智能Smith预估器的回转窑烧结温度控制器，通过对整个控制系统的仿真研究，结果表明新的控制系统具有很好的快速性和很小的超调量，能够满足回转窑工艺生产的需要．
1智能Smith预估控制策略
1.1 Smith预估器改进算法
Smith预估器最早是由O.J.M.Smith在1958年提出来的，它是一个时滞预估补偿算法[1]。为克服Smith预估器对模型误差敏感的缺点，由C.C.Hang等提出了改进的Smith预估器[2]。当改进的预估器输入存在误差时，传递函数分母的最后多了一个 因子，调整滤波时间常数 可改变闭环系统特征方程的根，从而达到提高控制系统性能的目的。
1.2 滤波时间常数 对系统的影响
预估器中引入了一个一阶惯性环节，当系统参数在运行中发生变化时，原先设定的滤波时间常数 不一定能使系统的动态性能达到最佳，只有根据变化情况相应调整 ，才能使系统得到更好的控制效果。在仿真研究的基础上，本文进一步采用模糊控制方法在线调整改进Smith预估器的滤波时间常数 ，最终构成一个专门针对纯滞后、时变系统的智能控制方案，如图1所示。改进的模糊Smith智能控制方法结合了模糊PID控制与自适应Smith预估器，该方案对诸如电加热温控这样的参数时变的大时滞过程，能够改善系统的控制性能，使系统具有更强的鲁棒性。
图 1 改进的模糊Smith智能控制结构图 图2 参数变化时控制系统的响应曲线
2.3 的模糊自适应设计
根据上一节的分析，可以先根据 和 的值，确定是否需要引入一阶惯性环节，如果不需要，则令 ；如果需要引入惯性环节来提高系统控制性能，则根据 和 的值对滤波时间常数 进行实时调整，本文的控制中采用如下调整公式
在调整过程中，应注意不能使 为负值，而且为增强系统的鲁棒性，可以给设定一个最小值，根据经验，一般取最小值为 。
的值可以采用模糊控制器对 和 进行模糊推理得到， 和 即为模糊控制器的输入，模糊化后为 与 ， 是模糊控制器的输出。它们的模糊论域定义为{-6，-5，-4，-3，-2，-1，，0，1，2，3，4，5，6}，模糊子集定义为{负大，负小，零，正小，正大}＝{NB，NS，ZO，PS，PB}。对于一个实际的系统，可以确定 、 和 的基本论域，从而确定模糊控制器输入变量的量化因子和输出控制量的比例因子，其控制规则如下：
当 负大， 负大，应增大 ，即 =PB，控制规则为：
If=NB and=NB then=PB
当 正小， 为零，此时不宜引入惯性环节，即 =NS，控制规则为：
If=PS and=ZO then=NS
如此类推，可得到25条控制规则，如表1所示如此类推，可得到25条控制规则，如表1示：
表 1滤波时间常数整定规则
模糊推理采用Mamdani推理方法，反模糊化采用重心法。
3 粉煤灰法回转窑烧成温度控制器仿真研究
本文基于最小二乘法，利用MATLAB仿真软件，通过现场收集到从下料到窑况平稳间的一些具有代表性、普遍性和一定密度的燃料用量与烧成带温数据样本，建立出烧成带的温度数学模型。
当被控对象模型参数的放大系数、时间常数同时增大40%时，图2是模糊Smith智能控制算法的响应曲线，从图2可以看出，基于模糊Smith智能控制器控制系统的响应曲线在超调量、上升时间、及调节时间均满足工艺要求。
4 结论
本文提出的模糊Smith智能控制系统，充分发挥了模糊自整定PID算法动态性能好、抗干扰能力强、稳态精度较高的优点，同时采用了模糊推理的方法调整改进型Smith预估器的滤波时间常数 ，改善了Smith预估器对模型参数的过于依赖性，将使Smith预估器在实际工业过程控制中得以更广泛的应用。
参考文献：
1 单 王鹏 杜钢. Smith-Fuzzy控制器在回转窑温控系统中的应用[J]. 材料与冶金学报.2003
2 邹志军．基于模糊控制的Smith预估器的改进研究和设计[D]．合肥工业大学硕士学位论文，2005．
3 马中华. 基于稳态工作点的回转窑智能操作应用研究[D]，济南大学，2008.
