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摘要：随着计算机及智能化技术的不断发展，其在电气工程自动化控制中的应用也越来越广泛。通过利用智能化技术，大大提高了自动化控制的水平、效率和质量。本文从智能化技术和电气工程自动化控制的特点出发，分析了二者相结合的优势，探讨了二者结合后在电气工程自动化控制中应用的可能性。
关键词：智能化；电气工程；应用；自动化控制
[中图分类号]G719.29
[文献标识码]A
[文章编号]2236-1879（2017）01-0159-03
近年来，随着我国国民经济的快速发展，电气工程行业得到了较大的发展。自动化控制是传统电子工程项目中最重要的环节。但传统的自动化控制技术效率都比较低，对人力资源的浪费也比较严重。伴随着计算机技术的不断进步，智能化技术的不断提出，计算智能化在电子工程自动化控制中的应用越来越广泛，并且获得了很好的效果。智能化技术与自动化控制相结合，提高了自动控制的工作效率，进一步能够促进电气工程自动化控制的发展。
1.智能化技术基本概念
智能化技术是指利用计算机等现代信息处理工具，实现生产过程中操作环节的智能、自动化作业，同时能够自动收集生产过程中采集的数据并针对数据完成高级的分析和处理，根据数据分析结果实现错误排查、行为分析、过程调优等功能，从而不断提高生产过程的工作效率。人工智能主要包括了三方面内容：即思维、行为和感知能力。人工智能要令机器模拟人的工作行为，必须首先使机器具备人的“思维能力”，即能主动地思考和分析问题。另外，必须具备行为能力，即能够执行解决问题的行动。最后就是具备感知能力，感知能力是更高一层的能力，即能够主动探测到问题，满足更深一层次的需要。
智能化技术是一门交叉学科，覆盖了包括计算机、信息技术、建筑学、医学、哲学等多种学科，技术难度较大，但同时在多个领域中的应用也较为广泛。通过使用智能化技术，改变了传统人工操作的模式，也与基于模型训练后匹配工作的模式不同，具有更好的调控性和易用性，其最终目的是使得机器能够拥有和人类一样的能力，从而能够完成人类所做的工作。因此，智能化技术在我国各行业中都得到了较好的应用。
一般而言，智能化技术具备下述主要特点：
1.1智能化技术性能优于常规函数
传统的控制理论都是依据常规函数的输入、输出制定控制策略，而智能化技术中应用的是遗传算法、神经网络、模糊系统以及非线性函数和高阶函数等复杂的函数，使控制策略具有更好的性能和稳定性。因此在控制器中应用智能化技术，可以获得更好的控制结果。
1.2调优性能好
智能化技术一般不是通过调整参数、结构、线性程度等来实现模型调整的，而是直接对对象进行调优。根据对象反映出来的响应速度、反应效果以及鲁棒性等，直接对模型整体进行调优。这种调整方式调整速度快，而且不容易受到单一因素的干扰，直接获得使整体最优的结果。
1.3具有高度的一致性
智能化技术一般都具有高度的一致性，即使输入的是陌生数据，应用智能化技术的控制器也可以在短时间内快速响应，给出正确的结果，满足自动化控制的要求。当然，高度的一致性建立在对具体对象的科学分析基础上，一致性指的是对同一对象的不同输入具有一致性，而不是对不同对象都具有普适性。
2.智能化技术在电气工程自动化控制中应用的优势
智能化技术的三方面内容，即思维、行为和感知能力，能够实现电气工程控制领域的自动化。目前，智能化技术在电气工程自动化控制中的应用优势主要体现在以下几个方面：
2.1实现高度的自动化
传统的电气工程自动化控制需要耗费大量的人力资源，实现的仅仅是“半自动化”，即关键的步骤的操作设定都是由人工完成的。通过使用智能化技术，能够实现真正的无人化，完全以好自动化控制程序完成全流程的工作。这种方式除了能够节省大量人力资源外，还能够完成许多恶劣条件下的工作。例如井下探测等极端恶劣环境下的电气工程任务，靠人力很难完成。而利用智能化技术，可以通过遥感感应、计算机数据分析等技术探测到极端恶劣环境下的情况。
2.2提高现场作业水平
智能化技术是以现代化的计算机技术为基础的，因此在执行自动化控制程序操作时是严格按照计算机程序进行的，不会出现数据偏离、数据误差等情况，减少了因人为疏忽影响工作效果。在作业过程中，所有关键环节的参数设置都是通过计算机完成的，同时计算机能够对实时反馈的数据进行分析，以保证参数效果最佳，使得自动化控制工作效率最大化。
2.3加强作业监控
应用智能化技术能够实现对自动化控制作业的科学监控。智能化技术中应用了GPS、遥感、计算机技术，因此能够实现自动化控制作业的全程监控，同时系统具有智能性，能对过程中掌握的数据进行科学的分析和预测，实现系统的自动调节。因此，在无人值守的全自动条件下，也可避免事故的发生。
3.智能化技术在电气工程自动化控制中应用的分析
本节，我们给出了智能化技术在电气工程自动化控制中的应用实例，通过分析各个应用实例，可以看出智能化技术大大提高了自动化控制的效率和效果。
3.1故障诊断
智能化技术在故障诊断中的应用主要有两种方式，一种方式是直接应用故障检测程序。程序可以自动发现仪器设备的零部件状态是否正常。机器运转一定时间后，经常会出现螺丝掉落或零部件损坏等问题。这些问题很难由人工肉眼发现，而机器带病运转会对生产效果等造成很大影响。另外一类故障诊断方式是利用人工神经网络、模糊分析、遥感系统和定位系统的功能，通过对机器的整体运行情况进行监控，对运行数据进行分析、加工和处理，通过机器的异常运行来诊断出故障的发生。可以说，第一类方式是着眼于细节，而第二类方式是从宏观角度完成故障诊断。GPS技术可以直接精確定位到故障点，因此也可以及时的发现问题解决问题。通过故障诊断，可以大大提高电子工程项目的效率和执行效果。 3.2优化方案设计
电子工程自动化控制的核心依据就是设计方案。传统方案都是靠专业技术人员根据工作经验和专业知识进行人工设计。近年来，电气工程行业发展迅速，很多设备和技术都更新，因此单纯依赖于传统的经验进行方案设计存在很大问题。另外，人工设计需要先收集数据，对数据进行分析和处理后，通过实验模拟验证方案的有效性。如果方案中存在问题，还需要重新设计，反复验证。之后，将模拟方案部署在真实的仪器设备中。这样反复的验证测试非常耗时而且准确度也不够。通过使用智能化系统，可以将参数设置、方案调优等工作依靠系统、按照科学的方案和依据执行，从而保证设计方案的科学性、严谨性、正确性。同时，还可以满足不断发展的电气工程项目的要求。
3.3實现智能化控制
智能化技术应用在电气工程自动化控制中，一般采用人工神经网络、模糊控制和专家系统等三种方式实现。
人工神经网络是以计算机信息处理为基础通过建立模型，模拟人脑的神经元网络结构的一种运算模型，一般简称为神经网络。神经网络中的基本元素是大量的神经元节点，每个节点都代表一种激励函数。不同的神经元之间相互连接，而每个连接都有其固定的权重，类似于人脑中对某种记忆的深刻程度。根据网络的连接方式、连接权重和激励函数的不同，神经网络具有不同的输出模式。
模糊控制一般应用在复杂的系统中，确定输入值，进行预处理后输入到规则库中。规则库是模糊控制的核心部分，一般是根据经验提取过渡而得到的，其中包含多种规则。以规则为基础进行模糊推理决策，之后再将决策的得到控制量转化为控制结果输出。在电气工程领域对直线电机运动控制的问题中，一般采用全闭环的控制策略来满足对运动的高精度控制。但是具体到速度环控制的问题上，由于负载直接作用在电机上，会产生严重的扰动现象。因此，如果只采用PID控制，很难满足系统快速响应的需求。通过采用模糊控制技术，可以实现对负载问题的鲁棒性，因此能够满足快速响应的需求，同时还能够实现在短时间内迅速调节的功能。因此模糊控制在直线电机运动控制领域获得了很好的应用。
专家系统是一个计算机系统，其中包含了某个特定领域中专家知识、经验，因此通过运用专家系统处理该领域的问题，相当于是利用本领域专家的经验和能力来解决问题。一个完整的专家系统通常由人机交互界面、综合数据库、知识库、知识获取、推理机、解释器等6个部分构成。早期专家系统是通过工程师编写程序代码来实现的，近年来则主要采用专门的专家系统开发工具来实现了，这样大大缩短了专家系统的开发周期，也使系统更具备标准性、规范性，为在不同领域的广泛应用奠定了基础。
3.4拓宽了应用领域
在电气工程项目中，很多都是需要井下作业、极端恶劣天气环境下作业完成的，一些工作具有高度的危险性。传统模式下，这些工作的开展都具有危险性同时工作的效率和效果都不好。通过使用智能化技术，可以实现远程的控制，同时利用遥感、卫星定位等技术，可以将极端环境下的情况实时回传从而满足同步控制的要求。另外，使得作业的安全性得到了大大的提升。
另外，通过利用智能化技术，减少了大量机械设备的使用，真正实现了全自动化。减少使用后，机械设备运转所需要的电力、燃油等配套资源都大大减少。因此通过使用智能化技术，还达到了环保性的要求，节省了项目执行的成本。
3.5提高设计产品的质量
基于计算机辅助设计的智能化技术，应用在电气工程项目中，可以大大 提高产品的质量。计算机辅助设计技术，即我们常说的CAD（Computer aided design），也是一种广泛应用的智能化技术。它是指利用计算机配套的各类图形设备，帮助工程设计人员以及产品设计工程师完成相应的工作。在设计的过程中，通过利用计算机技术完成方案设计与对比、信息的处理和检索、图形的存储、图形和符号的加工处理等工作，提高设计工作的水平，减轻设计工程师的工作压力，提高他们的工作效率。
由于计算机辅助设计技术可以很好地利用计算机的图形设备以及图形处理能力，使设计工程师可以从传统的绘图、手工计算任务中解脱出来，转而利用先进的计算机技术。一方面，降低了绘制图形的难度；另一方面可以使原有的设计工作数字化、流程化，从而简化了流程优化重组的难度；最后，计算机具有强大的数据存储和分析处理能力，也减轻了设计工程师对于产品保存、检索和分析的工作难度。
另外，应用智能化技术，可以方便设计图的纠错和修改。一个方案从设计到具体实施经常要经过繁杂的流程。在实施过程中发现了问题，很难简单的从设计图中辨别差错产生的原因。应用计算机辅助设计技术后，设计图中的各个环节都实现了数字化，方便查询。同时，设计图可以在多种不同的环境下模拟运行，从而可以及时的发现设计图中存在的问题，方便设计图的纠错和修改。设计方案的质量直接决定了产品的质量，通过应用智能化技术，在设计工程师工作效率提高和设计图纸更加可靠的基础上，必然可以提高产品的质量。
4.总结
本文详细分析了智能化技术在电气工程自动化控制中的应用。对智能化技术的特点、智能化技术在电气工程自动化控制中应用的优势，以及可能的应用方向进行了研究和讨论。在电气工程自动化生产活动中，有效利用智能化技术，可以提高自动化水平，解放人力资源，同时可以提高企业的生产效率，提升在复杂环境下的工作能力，降低企业的劳动成本，进一步提升企业的竞争力。这对企业和整个社会经济发展来说，都是至关重要的。
关键词：智能化；电气工程；应用；自动化控制
[中图分类号]G719.29
[文献标识码]A
[文章编号]2236-1879（2017）01-0159-03
近年来，随着我国国民经济的快速发展，电气工程行业得到了较大的发展。自动化控制是传统电子工程项目中最重要的环节。但传统的自动化控制技术效率都比较低，对人力资源的浪费也比较严重。伴随着计算机技术的不断进步，智能化技术的不断提出，计算智能化在电子工程自动化控制中的应用越来越广泛，并且获得了很好的效果。智能化技术与自动化控制相结合，提高了自动控制的工作效率，进一步能够促进电气工程自动化控制的发展。
1.智能化技术基本概念
智能化技术是指利用计算机等现代信息处理工具，实现生产过程中操作环节的智能、自动化作业，同时能够自动收集生产过程中采集的数据并针对数据完成高级的分析和处理，根据数据分析结果实现错误排查、行为分析、过程调优等功能，从而不断提高生产过程的工作效率。人工智能主要包括了三方面内容：即思维、行为和感知能力。人工智能要令机器模拟人的工作行为，必须首先使机器具备人的“思维能力”，即能主动地思考和分析问题。另外，必须具备行为能力，即能够执行解决问题的行动。最后就是具备感知能力，感知能力是更高一层的能力，即能够主动探测到问题，满足更深一层次的需要。
智能化技术是一门交叉学科，覆盖了包括计算机、信息技术、建筑学、医学、哲学等多种学科，技术难度较大，但同时在多个领域中的应用也较为广泛。通过使用智能化技术，改变了传统人工操作的模式，也与基于模型训练后匹配工作的模式不同，具有更好的调控性和易用性，其最终目的是使得机器能够拥有和人类一样的能力，从而能够完成人类所做的工作。因此，智能化技术在我国各行业中都得到了较好的应用。
一般而言，智能化技术具备下述主要特点：
1.1智能化技术性能优于常规函数
传统的控制理论都是依据常规函数的输入、输出制定控制策略，而智能化技术中应用的是遗传算法、神经网络、模糊系统以及非线性函数和高阶函数等复杂的函数，使控制策略具有更好的性能和稳定性。因此在控制器中应用智能化技术，可以获得更好的控制结果。
1.2调优性能好
智能化技术一般不是通过调整参数、结构、线性程度等来实现模型调整的，而是直接对对象进行调优。根据对象反映出来的响应速度、反应效果以及鲁棒性等，直接对模型整体进行调优。这种调整方式调整速度快，而且不容易受到单一因素的干扰，直接获得使整体最优的结果。
1.3具有高度的一致性
智能化技术一般都具有高度的一致性，即使输入的是陌生数据，应用智能化技术的控制器也可以在短时间内快速响应，给出正确的结果，满足自动化控制的要求。当然，高度的一致性建立在对具体对象的科学分析基础上，一致性指的是对同一对象的不同输入具有一致性，而不是对不同对象都具有普适性。
2.智能化技术在电气工程自动化控制中应用的优势
智能化技术的三方面内容，即思维、行为和感知能力，能够实现电气工程控制领域的自动化。目前，智能化技术在电气工程自动化控制中的应用优势主要体现在以下几个方面：
2.1实现高度的自动化
传统的电气工程自动化控制需要耗费大量的人力资源，实现的仅仅是“半自动化”，即关键的步骤的操作设定都是由人工完成的。通过使用智能化技术，能够实现真正的无人化，完全以好自动化控制程序完成全流程的工作。这种方式除了能够节省大量人力资源外，还能够完成许多恶劣条件下的工作。例如井下探测等极端恶劣环境下的电气工程任务，靠人力很难完成。而利用智能化技术，可以通过遥感感应、计算机数据分析等技术探测到极端恶劣环境下的情况。
2.2提高现场作业水平
智能化技术是以现代化的计算机技术为基础的，因此在执行自动化控制程序操作时是严格按照计算机程序进行的，不会出现数据偏离、数据误差等情况，减少了因人为疏忽影响工作效果。在作业过程中，所有关键环节的参数设置都是通过计算机完成的，同时计算机能够对实时反馈的数据进行分析，以保证参数效果最佳，使得自动化控制工作效率最大化。
2.3加强作业监控
应用智能化技术能够实现对自动化控制作业的科学监控。智能化技术中应用了GPS、遥感、计算机技术，因此能够实现自动化控制作业的全程监控，同时系统具有智能性，能对过程中掌握的数据进行科学的分析和预测，实现系统的自动调节。因此，在无人值守的全自动条件下，也可避免事故的发生。
3.智能化技术在电气工程自动化控制中应用的分析
本节，我们给出了智能化技术在电气工程自动化控制中的应用实例，通过分析各个应用实例，可以看出智能化技术大大提高了自动化控制的效率和效果。
3.1故障诊断
智能化技术在故障诊断中的应用主要有两种方式，一种方式是直接应用故障检测程序。程序可以自动发现仪器设备的零部件状态是否正常。机器运转一定时间后，经常会出现螺丝掉落或零部件损坏等问题。这些问题很难由人工肉眼发现，而机器带病运转会对生产效果等造成很大影响。另外一类故障诊断方式是利用人工神经网络、模糊分析、遥感系统和定位系统的功能，通过对机器的整体运行情况进行监控，对运行数据进行分析、加工和处理，通过机器的异常运行来诊断出故障的发生。可以说，第一类方式是着眼于细节，而第二类方式是从宏观角度完成故障诊断。GPS技术可以直接精確定位到故障点，因此也可以及时的发现问题解决问题。通过故障诊断，可以大大提高电子工程项目的效率和执行效果。 3.2优化方案设计
电子工程自动化控制的核心依据就是设计方案。传统方案都是靠专业技术人员根据工作经验和专业知识进行人工设计。近年来，电气工程行业发展迅速，很多设备和技术都更新，因此单纯依赖于传统的经验进行方案设计存在很大问题。另外，人工设计需要先收集数据，对数据进行分析和处理后，通过实验模拟验证方案的有效性。如果方案中存在问题，还需要重新设计，反复验证。之后，将模拟方案部署在真实的仪器设备中。这样反复的验证测试非常耗时而且准确度也不够。通过使用智能化系统，可以将参数设置、方案调优等工作依靠系统、按照科学的方案和依据执行，从而保证设计方案的科学性、严谨性、正确性。同时，还可以满足不断发展的电气工程项目的要求。
3.3實现智能化控制
智能化技术应用在电气工程自动化控制中，一般采用人工神经网络、模糊控制和专家系统等三种方式实现。
人工神经网络是以计算机信息处理为基础通过建立模型，模拟人脑的神经元网络结构的一种运算模型，一般简称为神经网络。神经网络中的基本元素是大量的神经元节点，每个节点都代表一种激励函数。不同的神经元之间相互连接，而每个连接都有其固定的权重，类似于人脑中对某种记忆的深刻程度。根据网络的连接方式、连接权重和激励函数的不同，神经网络具有不同的输出模式。
模糊控制一般应用在复杂的系统中，确定输入值，进行预处理后输入到规则库中。规则库是模糊控制的核心部分，一般是根据经验提取过渡而得到的，其中包含多种规则。以规则为基础进行模糊推理决策，之后再将决策的得到控制量转化为控制结果输出。在电气工程领域对直线电机运动控制的问题中，一般采用全闭环的控制策略来满足对运动的高精度控制。但是具体到速度环控制的问题上，由于负载直接作用在电机上，会产生严重的扰动现象。因此，如果只采用PID控制，很难满足系统快速响应的需求。通过采用模糊控制技术，可以实现对负载问题的鲁棒性，因此能够满足快速响应的需求，同时还能够实现在短时间内迅速调节的功能。因此模糊控制在直线电机运动控制领域获得了很好的应用。
专家系统是一个计算机系统，其中包含了某个特定领域中专家知识、经验，因此通过运用专家系统处理该领域的问题，相当于是利用本领域专家的经验和能力来解决问题。一个完整的专家系统通常由人机交互界面、综合数据库、知识库、知识获取、推理机、解释器等6个部分构成。早期专家系统是通过工程师编写程序代码来实现的，近年来则主要采用专门的专家系统开发工具来实现了，这样大大缩短了专家系统的开发周期，也使系统更具备标准性、规范性，为在不同领域的广泛应用奠定了基础。
3.4拓宽了应用领域
在电气工程项目中，很多都是需要井下作业、极端恶劣天气环境下作业完成的，一些工作具有高度的危险性。传统模式下，这些工作的开展都具有危险性同时工作的效率和效果都不好。通过使用智能化技术，可以实现远程的控制，同时利用遥感、卫星定位等技术，可以将极端环境下的情况实时回传从而满足同步控制的要求。另外，使得作业的安全性得到了大大的提升。
另外，通过利用智能化技术，减少了大量机械设备的使用，真正实现了全自动化。减少使用后，机械设备运转所需要的电力、燃油等配套资源都大大减少。因此通过使用智能化技术，还达到了环保性的要求，节省了项目执行的成本。
3.5提高设计产品的质量
基于计算机辅助设计的智能化技术，应用在电气工程项目中，可以大大 提高产品的质量。计算机辅助设计技术，即我们常说的CAD（Computer aided design），也是一种广泛应用的智能化技术。它是指利用计算机配套的各类图形设备，帮助工程设计人员以及产品设计工程师完成相应的工作。在设计的过程中，通过利用计算机技术完成方案设计与对比、信息的处理和检索、图形的存储、图形和符号的加工处理等工作，提高设计工作的水平，减轻设计工程师的工作压力，提高他们的工作效率。
由于计算机辅助设计技术可以很好地利用计算机的图形设备以及图形处理能力，使设计工程师可以从传统的绘图、手工计算任务中解脱出来，转而利用先进的计算机技术。一方面，降低了绘制图形的难度；另一方面可以使原有的设计工作数字化、流程化，从而简化了流程优化重组的难度；最后，计算机具有强大的数据存储和分析处理能力，也减轻了设计工程师对于产品保存、检索和分析的工作难度。
另外，应用智能化技术，可以方便设计图的纠错和修改。一个方案从设计到具体实施经常要经过繁杂的流程。在实施过程中发现了问题，很难简单的从设计图中辨别差错产生的原因。应用计算机辅助设计技术后，设计图中的各个环节都实现了数字化，方便查询。同时，设计图可以在多种不同的环境下模拟运行，从而可以及时的发现设计图中存在的问题，方便设计图的纠错和修改。设计方案的质量直接决定了产品的质量，通过应用智能化技术，在设计工程师工作效率提高和设计图纸更加可靠的基础上，必然可以提高产品的质量。
4.总结
本文详细分析了智能化技术在电气工程自动化控制中的应用。对智能化技术的特点、智能化技术在电气工程自动化控制中应用的优势，以及可能的应用方向进行了研究和讨论。在电气工程自动化生产活动中，有效利用智能化技术，可以提高自动化水平，解放人力资源，同时可以提高企业的生产效率，提升在复杂环境下的工作能力，降低企业的劳动成本，进一步提升企业的竞争力。这对企业和整个社会经济发展来说，都是至关重要的。