急求电气自动化毕业论文

急求电气自动化毕业论文 要完整的（带图）

可以发我邮箱 qiubo5219999@163.com

也可以+我QQ 670782596

分不够可以在+ 就是急求

浅析人工智能在电气自动化控制中的应用 摘要:社会的进步和人类的长寿要求生产力更加发达,要求人类的经济生活更加智能化,以节省宝贵的人类时间去做其它有益的事情。电气 自动化控制领域的革新需要人工智能的大力支持,而人工智能在自动化控制方面的优势在这个领域也确实能够得到极大的发挥,促进自动化控制 的发展进步。 关键词:人工智能;自动化控制;恒压供水

1概述 人工智能(Artificial Intelligence),英文缩 写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展 人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门 新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个 分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新 的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机 器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像 识别、自然语言处理和专家系统等。自从1956 年“人工智能”一词在Dartmouth学会上提出以 后,人工智能研究飞速发展,成为以计算机为 主,涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物 学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学的一 门学科。人工智能研究的一个主要目标是使机 器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的 复杂的工作。电气自动化是研究与电气工程有 关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息 处理、试验分析、研制开发以及电子与计算机应 用等领域的一门学科。实现机械的自动化,让机 械部份脱离人类的直接控制和操作自动实现某 些过程是电气自动化和人工智能研究的交汇 点。积极运用人工智能的新成果无疑有利于电 气自动化学科特别是自动控制领域的发展,也 有利于提高电气设备运行的智能化水平,对改 造电气设备系统,增强控制系统稳定性,加快生 产效率都有重大意义。 2人工智能应用理论分析 人工智能是一门边沿学科,属于自然科学 和社会科学的交叉。涉及哲学和认知科学、数 学、心理学、计算机科学、控制论、不定性论、其 研究范畴为自然语言处理,知识表现,智能搜 索,推理,规划,机器学习,知识获取,感知问题, 模式识别,逻辑程序设计,软计算,不精确和不 确定的管理,人工生命,神经网络,复杂系统,遗 传算法等,应用于智能控制,机器人学,语言和 图像理解,遗传编程。人工智能就其本质而言, 是对人的思维的信息过程的模拟。对于人的思 维模拟可以从两条道路进行,一是结构模拟,仿 照人脑的结构机制,制造出“类人脑”的机器;二 是功能模拟,暂时撇开人脑的内部结构,而从其 功能过程进行模拟。现代电子计算机的产生便 是对人脑思维功能的模拟,是对人脑思维的信 息过程的模拟。人工智能不是人的智能,更不会 超过人的智能。“机器思维”同人类思维的本质 区别:a.人工智能纯系无意识的机械的物理的 过程,人类智能主要是生理和心理的过程。b.人 工智能没有社会性。c.人工智能没有人类的意 识所特有的能动的创造能力。d.两者总是人脑 的思维在前,电脑的功能在后。 当今社会,计算机技术已经渗透到生产生 活的方方面面,计算机编程技术的日新月异催 生自动化生产,运输,传播的快速发展。人脑是 最精密的机器,编程也不过是简单的模仿人脑 的收集、分析、交换、处理、回馈,所以模仿模拟 人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气 自动化控制是增强生产、流通、交换、分配等关 键一环,实现自动化,就等于减少了人力资本投 入,并提高了运作的效率。比如说,超高压输电 设备,如果没有稳定可靠的自动化控制系统来 运行,单靠人来直接控制,不但影响效率而且会 造成诸如人身伤亡,供电调配不均,资源浪费等 问题。中国制造早已名声在外,但中国生产线的 自动化水平却非常低,生产效率不高。中国是以 大量劳动力廉价输出而换取的经济总量,并没 有达到较发达国家的经济质量。人工智能应用 于电气自动化控制领域,就是打造具有人的一 部份判断能力、处理能力的电气控制系统,提高 生产能力,支持产业结构的调整和优化。 3案例:AI人工智能调节器在恒压供水中 的应用 3.1工作原理 系统主要由AI-808人工智能调节器、变频 器、控制接触器组、水泵、阀门、压力变送器等组 成。由于水泵功率较大,为节约成本,只用1台 变频器,3台水泵的其中2台可以采用变频调 速,这样在某1台故障或维护时可以切换到另 1台进行变频控制。 压力传感器检测出水总管压力,经变送器 送至AI-808仪表,与设定值比较得到压力误差 和误差变化率,经AI-808特有的模糊、PID相 结合的控制算法运算后,将输出控制信号(4~ 20mA)送到变频器控制端。通过调节频率从而 使出水管压达到要求指标。当用户和水量增加 时,在一台水泵变频达到50Hz仍不能满足供 水压力要求,PLC将检测到AI-808调节器的压 力低信号,按其逻辑及工艺要求,加入另1台水 泵工频运行;同样,在用户用水量下降,PLC通 过收到AI-808调节器的水压高信号后,将其中 1台工频水泵退出运行。 系统运行时,变频器是固定控制某一台水 泵,不实施多台水泵切换的方法。这样可以避免 频繁切换对系统及变频器造成的冲击,并具有 较高的可靠性。同时也考虑到灵活性及检修等 方面,系统可采用手动方式选择2台水泵中的 1台变频运行,也可以减少某1台水泵长期低 频运行所造成的损耗。 3.2控制算法 工业过程中常用的PID控制器适用于线性 定常系统,而供水系统的对象时常含有非线性、 时变环节,而且有些参数未知式缓慢变化,因此 单独采用PID控制较难达到理想的控制效果, AI人工智能调节器采用模糊控制和改进PID 相结合的双模控制算法。 当控制开始时,误差e=Y-s较大,即偏差| e|≥EM时(EM为双模控制算法e的边界值), 系统采用模糊控制算法,具有较好的动态性能。 在误差逐渐减小,即偏差|e|<EM时,采用改进 PID控制算法,消除积分饱和现象,使系统静态 性能达到最佳。 将误差e和误差变化率c整量化及模糊化 后,采用带修正因子的模糊控制规则: P=[αe+(1+α)c] 式中:P为控制量U的整量化值;α为修正 因子,介于0和1之间的数。 改变α的值可以改变双模算法的模糊控 制规则,从而改变系统的动态品质。AI调节器 在调节过程中具有自学习、自调整功能。 3.3 AI-808人工智能工业调节器 AI-808人工智能调节器具有模糊逻辑PID 调节及参数自整定功能的先进控制算法。在误 差大时,运用模糊法进行调节,以消除PID饱和 积分现象;当误差减小时,采用改进后的PID算 法进行调节,并能在调节中自动学习和记忆被 控对象的部分特征以使效果最优化。其具有无 超调、高精度、参数确定简单,对复杂对象也能 获得较好控制效果等特点。其整体调节效果比 一般的PID算法更明显。这一点在系统调试中 得到验证,起初选用日本生产的单纯PID调节 器,在用水量变化和水泵投退过程中,其超调量 和稳定时间均不理想,在改用AI-808智能仪表 后,其动态、静态指标均满足了要求。 3.4可编程控制器 选用FX1N系列可编程控制器,输出为继 电器类型。由于PLC只完成水泵自动切换等逻 辑功能,所以不需要模拟量输入输出模块,从而 节省了投资,系统的压力闭环控制由AI-808人 工智能仪表完成,其算法的优越性远高于PLC 内部较为简单的PID算法。 3.5变频器 采用艾默生TD2000-4T2000P型变频器, 适用于水泵型负载。可通过手动电位计或AI- 808调节器输出的电流信号来控制频率。这两 种模式的切换由操作台手动/自动开关来实现。 将变频器多功能端子定义为电位计—电流信号 控制模式。 3.6控制台 系统控制台设计兼顾了手动和自动两种操 作方式。手动状态下,每一台水泵和阀门都可以 单独开启/停止,变频器频率可通多圈电位计手 动调节;在自动模式下,通过选择开关确定要投 入运行的水泵,这样在某台水泵维修时,可以让 其退出自动运行的行列,而不影响系统的正常 运行。控制台除了PLC、AI-808

调节器外,还设有水位显示仪、 分管压力显示仪、频率表。 3.7参数设置 AI-808调节器提供丰富的用户设置方式, 使其对不同的控制均能达到满意的控制效果。 参数设置决定系统的静态和动态性能,该系统 的参数设置如下:给定值:0.43~0.47Mpa HIAL:上限报警,不用。 LOAL:下限报警,不用。 dHAL:正偏差报警,系统用于控制水泵的 切换,Dhal=0.05。 dLAL:负偏差报警,系统用于控制水泵的 切换,dLAL=0.05。 Df:回差(死区、滞环),用于避免因测量输 入值波动而产生频繁调节作用,在回差范围内 位式调节不起作用,Df=0.05。 Ctrl:控制方式,采用AI人工智能调节/PID 调节,Ctrl=1。 M5:保持参数,主要决定调节算法中的积 分作用,和PID积分时间类似,M5越小,系统 积分作用越强。M5=0时取消积分和AI人工智 调节,成为PD调节器,系统值=25。 P:速率参数,与每秒内仪表输出变化 100%时测量值时应变化大小成正比,P=1000/ 每秒测量值的升高单位值(系统以0.1定义为 一个单位),P=5。 T:滞后时间,t越小,则比例和积分作用均 成正比增强,而微分作用相对减弱,但整体反馈 作用增强:反之,t越大,则比例和积分作用均减 弱,而微分作用相对增强,t=4。 Ctl:输出周期,反映仪表运算调节的快慢, Ctl=2。 Sn:输入反馈信号类型,Sn=33,信号为1~ 5V。 3.8分析优点 系统采用AI-808人工智能调节器和FX1N PLC相结合的变频调速恒压供水方案已在现场 运行多年,情况表明: a.用AI人工智能调节器,采用模糊控制和 PID结合的控制方案,发挥了两种控制器的优 点,达到较好的动态和稳态指标,对系统压力调 节具有恢复时间快、超调小等优点。其自整定功 能为用户提供了一种方便快捷的参数设置方 法,系统稳定误差在±0.01Mpa。 b.电机功率为180kW,采用单台变频切换 的方式有利于降低系统造价。 c.变频调速系统使水泵电机在软起动下运 行,无冲击电流、使用寿命长,同时具有良好的 节能效果。 4案例简析 恒压供水在工业和民用供水系统中已普遍 使用,由于系统的负荷变化的不确定性,采用传 统的PID算法实现压力控制的动态特性指标很 难收到理想的效果。在恒压供水自动化控制系 统的设计初期曾采用多种进口的调节器,系统 的动态特性指标总是不稳定,通过实际应用中 的对比发现,应用模糊控制理论形成的控制方 案在恒压系统中有较好的效果。在实施过程中 选用了AI-808人工智能调节器作为主控制器, 结合FX1N PLC逻辑控制功能很好地实现了 水厂的全自动化恒压供水。对于单独采用PLC 实现压力和逻辑控制方案,由于PLC的运算能 力不足编写一个完善的模糊控制算法比较困 难,而且参数的调整也比较麻烦,所以所提出的 方案具有较高的性价比。 上述案例中只是一个人工智能在电气自动 化中的一个小小的应用,也是电气元件生产,供 给的一个方向,实现机械智能化是我们努力的 追求,将人工智能的先进的最新成果应用于电 气自动化控制的实践是一个诱人的课题。 5结论 人类智能主要包括三个方面,即感知能力, 思维能力,行为能力。而人工智能是指由人类制 造出来的“机器”所表现出来的智能。人工智能 主要包括感知能力、思维能力和行为能力。人工 智能的应用体现在问题求解,逻辑推理与定理 证明,自然语言理解,自动程序设计,专家系统, 机器人学等方面,而这诸多方面都体现了一个 自动化的特征,表达了一个共同的主题,即提高 机械人类意识能力,强化控制自动化,因此人工 智能在电气自动化领域将会大有作为,电气自 动化控制也需要人工智能的参与。

你好，我有相关论文资料（博士硕士论文、期刊论文等）可以对你提供相关帮助，需要的话请加我，7 6 1 3 9 9 4 5 7（扣扣），谢谢。