现代控制技术在电气工程中的应用研究

【摘要】随着电气工程科技水平的不断提高，对于电气工程系统的控制技术也提出了较高的要求。本文针对电气工程系统现代化控制技术，首先分析了电气系统对于控制技术的要求，进而分析了在电气工程系统中应用现代控制技术的实施策略，并对控制技术的发展趋势进行了分析探究，可以为相关技术人员熟悉了解现代控制技术提供合理的参考。

【关键词】现代；控制技术；电气工程

引言

随着科技的不断进步以及计算机应用水平的不断提高，各种先进的控制技术逐步应用到电气系统工程之中，特别是随着电气工程系统的日益复杂化与技术集成化，对于控制技术的要求也不断提高，这也为现代控制技术的发展也提供了良好的平台。在这种形势下，更应该积极推进各种现代化控制技术的推广应用，确保电气工程系统能够处于安全、稳定的运行状态下，提高电气工程系统的综合管理水平。

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）建立完善的电气工程系统控制构架。在电气工程控制系统构建之前，首先必须明确需要控制系统处理电气工程的哪些问题，要求控制系统需要具备何种功能，同时控制系统需要具备哪些管理层次。一般在电气工程控制系统中，需要设置数据管理模块、运行监控模块、电气工程管理模块、电气工程设施养护模块、工作人员维护操作模块等几项子系统组成。

（2）合理的选用电气工程控制系统设备。控制系统设备是整个现代控制技术实现的重要基础保障，这也是控制系统效率与安全性的基础。现阶段在电气工程控制系统中主要分为作业类、信息收集传递类以及控制处理类等三类设备。其中作业设备主要是进行各种电气工程操作的动作，主要是控制电气开关、换闸以及变压稳压等电气工程设备。信息收集类设备主要是只对电气工程系统运行过程进行监控的设备，主要包括电子信号转换器、系统运行监控以及网络传输设施等一系列的设备，控制类的设备则主要包括处理器与控制终端等，在设备的选择上应该尽可能的选择各种智能化与高效化的控制设备。

（3）电气工程控制系统的环境管理。对电气工程系统设备的运行环境进行监控，也是现代控制技术管理的重要内容。对电气工程系统设施进行监控的主要目的是为了准确的掌握电气工程系统设备运行的电压稳定性、电流、温度以及湿度等外部环境状况，同时如果电气工程系统运行环境不适宜时，启动空调、除湿、稳压等设备，确保电气工程系统运行的安全稳定。

3、现代控制技术应用发展趋势

（1）智能化控制技术。电气系统的发展已经步入到了电气工程自动化的阶段，实现电气工程自动化的关键要素就是要实现对电气工程系统的智能化控制，因此在目前现代控制技术中最主要的内容就是对电气工程系统的智能化控制。智能化的控制系统主要是通过采用智能化控制技术来实现电气工程系统控制的高效、自主、远程操作。电气工程系统智能化在电气系统中的应用已经十分的广泛，例如当前电气系统中有关于系统开关量以及模拟量等各项数据的动态实时采集以及反馈处理，都是通过智能化进行控制。此外，在电气系统工程中对于电气工程系统设备运行状态的实时监测、对于故障的分析诊断以及紧急处理方面，都已经广泛的应用了智能化的控制技术。

（2）电气系统模糊控制技术。电气系统模糊控制技术主要是采用现代控制理论作为基础，通过结合自适应控制技术、人工智能技术以及神经网络技术实现控制。在电气工程系统控制中采用模糊控制技术，主要是针对无法准确的确定数学模型的复杂控制系统，通过在控制规则上设置具有一定模糊条件，来弥补电气工程控制系统中的一些非线性以及不确定因素的运行控制手段。模糊控制技术是一种以模糊数学、模糊语言以及模糊规则形成理论基础的自动控制系统，通过采用计算机控制技术形成控制与反馈的具有闭环结构特点的现代数字控制系统，对于不确定系统的控制非常实用。

（3）非线性控制技术。当前在电气工程系统控制中，线性控制理论技术已经得到了广泛的应用，但是由于线形控制技术主要是基于电气工程设备运行中局部的稳定性来进行数学模型的简化设计，在线性控制理论中并未充分的考虑到电气工程设备的非线性因素，因此在电气工程系统中引入非线性分析与控制方法则可以有效的解决这些问题。非线性控制系统的控制方式主要有两种，一种是将非线性系统的某一邻域做反馈线性化的处理，同时利用微分几何理论等现代控制理论进行反馈显性化。另一种则是直接的将变结构方法、鲁棒控制或者是智能控制等非线性控制理论进行实际的工程应用。

结语

电气工程的不断发展，尤其是电气自动化水平的不断提高，对于电气工程系统的控制技术要求也不断提高。在电气工程系统中应用现代控制理论与技术，已经成为电气系统发展的基本要求。因此，电气工程技术人员应该明确电气控制现代化的重要意义，并积极采用各种现代控制技术，实现电气工程系统的自动化与智能化运行，确保电气工程系统稳定运行与功能的有效发挥。

参考文献

[1]王浩.浅谈现代控制技术在电气工程系统中的应用[J].河北企业，2011（7）.

[2]张惠平，戴波，杨薇.现代控制理论在过程工业中的应用和发展[J].2006（9）.

[3]闪四清.SQL Server2000 实用教程[M].北京：人民邮电出版社，2008.

[4]袁鹏飞.现代电气工程数控技术系统架构[M].北京：人民邮电出版社，2008.

作者简介

梁雨桐（1985-），女（汉），辽宁省阜新市人，工程师，学士，主要从事科技工作。