電氣工程及其自動化專業(yè)概論論文
電氣工程及其自動化專業(yè)概論論文
電氣工程自動化的應用范圍日益廣泛,幾乎在各行各業(yè)當中都能看到電氣工程自動化的身影,在推動社會經濟發(fā)展上發(fā)揮著重要作用。下面是學習啦小編為大家整理的電氣工程及其自動化專業(yè)概論論文，供大家參考。
電氣工程及其自動化專業(yè)概論論文范文一：電氣工程自動化及節(jié)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(jié)約型社會與環(huán)境友好型社會是當今社會從環(huán)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設備的企業(yè)，還是與之相關使用電氣工程自動化技術的企業(yè)，都要實現產業(yè)結構升級與調整，提高自主創(chuàng)新能力。隨著經濟建設如火如荼地開展，經濟環(huán)境的不斷優(yōu)越，電氣自動化生產應用企業(yè)應審時度勢，既要抓住發(fā)展機遇，也要迎接挑戰(zhàn)，研究創(chuàng)造新產品、新工藝、新技術，使電氣自動化技術為經濟發(fā)展發(fā)揮優(yōu)勢。
關鍵詞：電氣工程自動化;節(jié)能設計;應用
隨著社會經濟的快速發(fā)展，發(fā)展和解放生產力是當今中國社會經濟發(fā)展的基本要求，發(fā)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(fā)展經濟的過程中，雖然經濟發(fā)展要依靠能源，但是二者要和諧發(fā)展，如果不注重節(jié)約生產能源，會對國民經濟產生副作用。因此，節(jié)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(jié)約能源，注重節(jié)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，推動了電子信息技術等技術的進步，在各行各業(yè)都有廣泛的應用。它也是各大院校一門重要的專業(yè)課程，在美國的一些大學中，關于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信息科學系，從院系名稱上可以看出電氣工程與計算機信息技術是分不開的，傳統(tǒng)的電氣工程定義是電氣與電氣系統(tǒng)有關學科的統(tǒng)稱。電氣工程的定義很廣泛，隨著科學技術的快速發(fā)展，如今的電氣工程概念已經超出了傳統(tǒng)電氣工程的定義范疇。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(fā)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(yè)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(fā)展，電氣系統(tǒng)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(fā)展進程。電氣系統(tǒng)的傳輸數據通過光纖設備來傳輸，大量采用了光纜，使用連接電纜的設備也越來越少，節(jié)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(jié)約能源的初衷。當前，電氣自動化對于設備智能化得到了充分的體現，可以實現在線監(jiān)測，由智能化與在線監(jiān)測向著電力光互式方向發(fā)展。智能化的設備具有智能化的控制功能，并與電子信息等技術融會貫通。在線監(jiān)測由采集站構成，以其中的核心元件作為處理器，并進行全過程控制。對信息數據的收集與控制，需要經過不同的工藝環(huán)節(jié)，并與控制中心進行聯(lián)網，對生產過程進行集中的監(jiān)管。依靠網絡技術，有效地進行數據信息的采集，在有效的工程范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(tǒng)的可靠性與工作效率。
2電氣工程自動化節(jié)能設計
2.1節(jié)能技術在電氣工程自動化系統(tǒng)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
能量的產生并不是無節(jié)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，對于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，還要注重導線的布局，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范圍之內，在條件統(tǒng)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(huán)節(jié)就是減少變壓器的損耗。變壓器的使用范圍較為廣泛，適用于不同的電氣工程自動化設備，所以，要慎重選擇變壓器的類型。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(jié)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(tǒng)的運作效率
在電氣系統(tǒng)中實現節(jié)約能源，不可或缺的選用節(jié)能設備，使用節(jié)能設備的目的是為了節(jié)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，并可降低電路損耗。
2.2.2優(yōu)化配電系統(tǒng)的設計
在電氣系統(tǒng)中，電力系統(tǒng)為需要電能的電力設備提供動力支持，最低要求保證在配電設計中的適用性。電氣設備的適用性是指對設備控制有所保障，使負荷量達到要求，不至于使負荷量超出標準或大量消耗能量。在進行配電系統(tǒng)設計的同時，要滿足保證電力系統(tǒng)具有穩(wěn)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，使用導熱性能強的導線，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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電氣工程及其自動化專業(yè)概論論文范文二：智能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(huán)節(jié)之一，其水平的高低會因智能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能化技術的特點，從神經網絡系統(tǒng)、故障診斷等方面分析了智能化技術在電氣自動化控制中的具體運用，以便智能化技術能夠更為廣泛地應用于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;智能化技術;神經網絡系統(tǒng);故障診斷系統(tǒng)
隨著科學技術的不斷發(fā)展，各行業(yè)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(fā)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(huán)節(jié)之一便是自動化控制技術，傳統(tǒng)自動化控制技術不高使得部分電氣設備的工作效率難以提高，從而影響了我國電氣工程的水平。智能化技術是自動化控制中的新興技術，相比傳統(tǒng)的自動化控制技術，智能化技術的工作效率得到大幅提升，不僅能夠實現人工智能，同時還能使我國電氣工程行業(yè)得到快速發(fā)展。因此我國應向各電力工程企業(yè)推行智能化技術，擴大智能技術在電氣工程中的應用范圍，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能化技術的特點
1.1智能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(tǒng)的自動化技術要遜于智能化的自動化技術。因此，電氣工程施工企業(yè)更傾向于使用智能化控制器。智能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。智能化控制器能夠將上述原因結合并進行調節(jié)，保證在自動化運行過程中不會出現意外狀況。企業(yè)使用智能化技術控制并調整電氣工程中所用的電氣設備，從而為企業(yè)省去大量人員的開銷，幫助企業(yè)解放大量的勞動力。企業(yè)所雇用的員工只需掌握一定技術便能夠令設備形成自我調節(jié)模式，無需工作人員進行長時間的監(jiān)控或管理。除此以外，工作人員在固定區(qū)域內使設備在無人控制的情況下實現自動調節(jié)。
1.2智能化控制器不需要控制模型
在電氣工程企業(yè)所使用的傳統(tǒng)自動化控制器中，自動化控制器緊密系數不高，傳統(tǒng)控制器在具體工作中技術水平的含量并不高，不能對含有復雜動態(tài)方程的控制對象進行管理與控制，使自動化控制器出現失控的現象，而關于該控制對象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(yè)帶來大量損失。而智能化技術將設計控制對象模型這一工序直接省略，智能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對象不能進行評估或預測的問題。
1.3智能化控制器具備較高的一致性
無論工作人員錄入什么數據，智能化控制器都可以對其進行處理，并在處理之后獲得較為準確的預測。智能化控制器在處理數據的過程中往往會收到輸入復雜且使用率不高的數據，智能化控制器依舊能夠對該數據實施分析評測?？刂茖ο缶哂休^強的變更性且不同的控制對象在控制器中顯現的控制效果也存在差異。如今，電氣工程中的控制對象呈現多樣化，智能化控制器也無法控制所有的控制對象。盡管智能化控制器能夠在無人操作的情況下對大部分控制對象進行有效控制，但智能化控制并不是萬能的，工作人員不能利用智能化控制器控制所有的控制對象。這代表我國智能化控制器的開發(fā)與升級還有較大的空間，我國應更為積極地開發(fā)智能化控制器，為我國電氣工程行業(yè)的發(fā)展提供幫助。
2智能化技術在電氣自動化控制中的具體應用
2.1神經網絡系統(tǒng)
神經網絡系統(tǒng)中共擁有兩個子系統(tǒng)：一個子系統(tǒng)借電氣內部動態(tài)參數的協(xié)助對定子電流進行分析與辨認;另一個子系統(tǒng)則借機電系統(tǒng)參數對轉子速度進行分析與辨認。神經網絡中的構造往往含有多層，并且每一層構造都具有前饋性，因此神經系統(tǒng)更偏向于運用反向學習算法。工作人員在使用神經網絡對電氣工程驅動系統(tǒng)以及交流電機的運行狀態(tài)進行確認、檢測與監(jiān)督過程中，能夠充分體現出神經網絡在使用反向學習算法。神經網絡反向轉波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(tǒng)梯形控制所不能比擬的。智能化神經中有網絡函數估計器，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(yōu)于一般控制器，無需控制模型。上述優(yōu)點使得智能神經網絡在模式識別與信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。智能化神經網絡使得電氣設備的診斷系統(tǒng)和條件監(jiān)控決策得以強化，使其使用更為穩(wěn)定可靠。之所以能夠實現兩者的強化，和智能神經網絡與不同傳感器錄入的并行結構相符有關。工作人員若希望神經網絡可以長久安全運行，需使智能神經系統(tǒng)具有以下三個條件：(1)智能神經網絡中含有大量的激勵函數;(2)智能神經函數內含有隱藏層;(3)智能神經網絡中含有隱藏節(jié)點，如BP網絡模型(如圖1所示)。工作人員在選擇激勵函數和最優(yōu)隱藏節(jié)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算法調動并優(yōu)化網絡全沖，以便神經網絡得以長久安全且流暢地運行。
2.2故障診斷及優(yōu)化設備
如今，計算技術的發(fā)展速度加快，計算機技術逐漸應用于我國各個領域，其中便包括我國的電氣工程行業(yè)。計算機對我國電氣工程行業(yè)設備的更新具有積極作用。電氣工程注重施工企業(yè)的施工效率與施工質量，施工企業(yè)若依舊運用手工進行施工方案的設計與規(guī)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軟件設計圖紙。不僅如此，設計人員利用CAD設計圖紙能夠在通過網絡獲得大量的資源，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軟件設計圖紙，不管電氣設備的設計圖紙多么復雜，設計人員都可以在CAD軟件中繪制出來并保證圖紙數據的精準。工作人員還可以在CAD中引入智能化技術，使CAD軟件的設計質量得到提升。智能化CAD軟件能夠提高工作人員的工作效率，減少我國電氣設備的研究與開發(fā)時間，從而使我國電氣設備得到優(yōu)化與升級。遺傳算法是智能化技術的功能之一，可以進行高精度的計算，工作人員將其運用于設備的升級與優(yōu)化中能夠使我國電氣工程中常用的電氣設備質量得到提升。除此以外，工作人員還可以將智能技術引入電氣工程的電氣設備中。當電氣設備處在使用中時，智能控制器便開始自動檢測電氣設備的運行狀態(tài)。倘若電氣設備在運行中出現故障，智能控制器便會根據設備的現存狀況進行診斷，排查問題并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設備進行維修，從而保證在短時間內使電氣設備得以正常運行，減小設備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(fā)明了模糊控制器并開始在電氣工程中使用，實現電氣化設備的自動化控制，代替原有的傳統(tǒng)PID控制器。模糊控制器往往應用于數字動態(tài)觸動系統(tǒng)中?，F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(guī)則庫?？刂破鞯囊?guī)則庫被人們統(tǒng)稱為ifthen模糊規(guī)則集。模糊集分G與H，其中if為G，Y為H，那么此時可得W=(fX，Y)。按照該運行規(guī)則運行的控制器便是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，當模糊控制出現在設備管理過程中時，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(guī)則庫和數據庫。規(guī)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，同時借助神經網絡中的推理機實施操作，以便對電氣設備進行有效控制。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、量化以及模糊化變量。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(yè)的發(fā)展與進步。
3結語
電力工程施工企業(yè)應積極將智能化技術引入電氣工程的施工活動中，實現電氣設備的自動化控制，從而提高電力工程施工企業(yè)的工程質量和生產效率，為我國電力工程的施工企業(yè)節(jié)省了大量的人力資源，對企業(yè)發(fā)展產生了積極的影響。企業(yè)運用智能化技術解決了部分企業(yè)人才短缺的狀況，企業(yè)可以將多余人員抽調到更為適合的崗位，為企業(yè)節(jié)省了成本，間接增加了企業(yè)的經濟效益，提高了企業(yè)的競爭實力，使得企業(yè)能夠在嚴酷的市場競爭中存活下來，并得到長久的發(fā)展。
作者:孟凡林 葉巍 單位:重慶房地產職業(yè)學院
參考文獻
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