现代控制技术在电气工程中的应用探究

【摘 要】随着科技的进步，现代控制技术在电气工程中得到了广泛的应用。本文从电气工程对现代控制技术的基本要求、现代控制技术在电气工程中的应用、现代控制技术的优化措施及现代控制技术应用发展趋势这几方面进行了探讨。

【关键词】现代控制技术；电气工程；核心应用；研究与分析

前言：为确保电气工程能够安全、高效的运行，电气工程就要把现代控制技术广泛的应用到其中。

1 电气工程对现代控制技术的基本要求

1.1 能高效、准确控制电气工程

现代控制技术以数字信息为载体，所以通常利用发送数字、代码、信息的方式发布指令，来完成控制操作。为确保多个指令能够第一时间发送出去、准确传送到指定功能模块、正确指导系统工作，系统必须设置独立、且具备抗干扰能力的信息交流中心，依靠其交互功能，实现信息的生成、传播、控制与管理。

大多数电气工程的装置和设备都是全天候运行的，长时间工作，势必会导致运行故障的发生，为此，现代控制技术还要担负起监控电气工程运行状态的责任，24小时监督工程内各系统设备的运行状态，如发现故障，应立即发布报警信息，同时，指明故障位置、故障源、故障影响，以及相关故障资料。工作人员接收到信息后，可第一时间做出反映，修复系统、设备，使电气工程尽快恢复运行。

1.3 具有较高的安全性

对于电气工程而言，“安全”是生产不可忽视的重要原则之一，因此，为避免内、外部环境因素给电气工程造成运行障碍和影响，现代控制技术不但要具备监控能力，还要拥有较强的自清自查能力，可独立清除、控制安全隐患。同时，现代控制技术还应针对电气工程众多管理项目，设置单元模块（如：运行监控模块、电气工程设施养护模块、数据管理模块、工作人员维护操作模块、电子工程管理模块等），通过层层过滤的方式，提高技术应用的安全性。只有这样，现代控制技术才能为电气工程提供安全、可靠的运行环境。

2 现代控制技术在电气工程中的应用

2.1 帮助电气工程创建完整的控制系统

众所周知，电气工程由多个系统结构构成，要想让这些单元结构能够独立、连续的完成工作，现代控制技术应承担选择功能、设置功能、计划功能、解释功能等多种责任。首先，在各功能模块上设置监控器，监测它们的操作行为、运行状态，并以数据的形式记录，转存到数据库中，如此，控制技术既可以依靠“复制数据”找出控制方式，又能随时检索系统运行信息，查找故障问题；其次，创建中枢系统、装置、设备的联动控制机制，以“作业任务”的形式分配任务，以便于系统可以同步、集中处理重要“运行信息”，不耽误电气工程正常工作；最后，因为电气工程系统、装置、设备的运行功能复杂、多样，所以要想正确下达指令，明确指令内容要求相对困难，利用现代控制技术，可将许多复杂的指令编撰成“编码”，由翻译器统一处理，如此一来，不仅方便了操作，电气工程控制管理效率、水平也会大大提升。

2.2 科学选择控制系统设备

计算机网络技术的发展，给电气工程控制管理提供了多个便利条件、多种选择可能，所以，作为控制管理的中枢，现代控制技术必须慎重选择控制系统设备，使其与电气工程形成配合，达到最佳管理效果。一方面，控制系统设备要具备信息分类、收集、检索、处理功能，将复杂、且数目庞大的电气工程数据集中整合到数据库中，根据管理、控制需要，高效检索、准确处理、顺利传递出去；另一方面，控制系统设备还应具备信息翻译、解释、转换能力，因为电气工程中的装置、设备不可能使用统一的编码、指令形式，所以如果两个运行系统、装置的指令信息代码不同，控制设备应能够兼容分辨，做出正确的处理和判断，完成智能化、自动化控制。

2.3 加强电气工程内、外部环境管理

电气工程内、外部工作环境的监测工作是其安全生产工作的重中之重，所以，现代控制技术管理工作的重要内容便是环境监测、管理，主要内容包括：监控电气工程电流、温度、湿度、电压、电功率等基础运行指标数据，如发现阶段时间内这些指标数据出现较大波动变化，会立即发出报警信号；管理、控制电气工程内其他非主要工作设备的运行状态，比如启动空调、除湿设备、稳压设备、变压设备、变频设备等。

3 现代控制技术的优化措施

3.1 强化电气自动化工程系统的一体化

建设加强电气自动化工程系统的一体化建设需要从各个方面入手。第一点，基于我国目前电子自动化控制系的技术结构和现状，国家需要敲定一个一体化的电气自动化商品生产标准。第二点，企业和商家的深切沟通必不可少，这种沟通能带来技术合理性的加强，应用性的提高，维护系统成本的降低，设备精简化方向的生产和制造，让电气自动化工程系统更加高效便捷。第三点，应该以科研为主，探索新型方便实用性强的控制系统，利益社会性质的协助分工外包，将配套基础零部件的生产带入商业生产领域，加速实现电子自动化工程系统的一体化。

3.2 提高电气控制的设备质量

对于电气控制工程来说，良好的技术是建立在优异的硬件设备上的，随着电气控制软件的运用，采用先进的硬件设备材料，加强继电器、监视器以及相关开关的质量控制，对于提高电气工程控制技术也至关重要。为了提高硬件设备的质量，采取一定的技术规范势在必行。对于电气工程控制系统的规范来说，EIC61850 是当前各主要控制系统厂商所承认的国际化标准，改善的第一步可以从此开始，加快研发新型控制系统。更重要的是，要实现和普及微软公司在全球推广的技术指标。当企业筹划电气自动化控制系统的改良时，微软公司的 windows 系统是自动化控制体系与管理环节之间进行交互的主要途径，因此运用国际化一体化的接口能确保企业与厂家之间进行软硬件的数据高效流通，同时也可以改善通讯系统的问题。对于电气工程控制系统的硬件来说，首先，应该选择合理的硬件材料，保证电气工程设计的基础良好，在这个基础上，采用正确的安装顺序和安装规范，严格按照相关元件的技术标准进行线路的设计和安全、继电器的安装，从各个环节保证电气控制工程的质量。

4 现代控制技术应用发展趋势

未来几年，电气工程将走上“自动化”发展道路，并逐步引入“智能化控制”系统，实现电力、电能的高效化、安全化生产。由此可见，现代控制技术会向“智能化控制技术”、“模糊控制技术”、“非线性技术”领域发展。因为，智能设备是实现自动生产的必要保证和唯一手段，所以无论是电气工程的生产管理过程，还是信息传递过程，能够独立、自主、准确完成控制行为的智能设备必然会走上电气工程发展的历史舞台，成为技术发展的主力军。此外，针对电气工程无法在模糊条件下落实控制手段这一问题，模糊控制技术也为其提供了很好的解决方法，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，其应用价值更高。非线性控制技术的研发，主要依赖于线性控制理论发展，为向电气工程提供稳定、简约的控制系统，非线性控制技术将电气工程中的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，如此，显性化数据便可正确、完整的呈现给控制管理者，帮助其做出科学、合理的控制决策。

5 结束语

通过上文对现代控制技术在电气工程中的核心应用内容进行系统分析可知，现代控制技术是电气工程未来几年发展的基石和有利条件，系统、装置、设备的革新换代，离不开现代控制技术的支持。

参考文献：