序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇智能控制技術論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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粵中(珠江三角洲地區(qū))地網(wǎng)是廣東電網(wǎng)的核心，也是全省最大的負荷中心，該電網(wǎng)與廣西、香港等電網(wǎng)互聯(lián)，除了向珠江三角洲地區(qū)提供電力外，還擔負著電力交換任務。在粵中地區(qū)建設一個強大的500kV電網(wǎng)，對保證廣東電網(wǎng)乃至香港電網(wǎng)以及澳門電網(wǎng)的安全運行有著重大意義。目前廣東500kV電網(wǎng)東已延伸至汕頭西翼，江門——茂名500kV輸變電工程正加緊建設，2000年前可望投入使用。

廣東省的電力工業(yè)已經(jīng)步入了大電網(wǎng)、高電壓和大機組時代。隨著整個電網(wǎng)變得越來越復雜，電網(wǎng)規(guī)劃中以往那種人為臆斷和局部最優(yōu)的規(guī)劃方式會給電網(wǎng)運行、發(fā)展帶來隱患，資金盲目使用的可能性加大。結合目前理論的發(fā)展，我們認為電網(wǎng)規(guī)劃是一個受到多種條件約束的、以電網(wǎng)總效益為最終目標的多目標的系統(tǒng)工程。對于這樣一個系統(tǒng)，我們認為適宜以控制論為基礎，結合信息論、運籌學和系統(tǒng)工程等理論來研究。

從控制論角度來看，電網(wǎng)是一個巨維數(shù)的典型動態(tài)大系統(tǒng)，它具有強非線性、時變且參數(shù)不確切可知、含大量未建模動態(tài)部分的特征。另外，電力網(wǎng)絡地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復雜的物理特性，對這樣的系統(tǒng)實現(xiàn)有效決策控制是極為困難的。另一方面，由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強，線路造價，特別是走廊使用權的費用日益昂貴，以及電力網(wǎng)的不斷增大，使得人們對電力網(wǎng)絡的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網(wǎng)具有這樣的特征，一些先進的控制論思想和技術被不斷地引入到電網(wǎng)中來。下面將闡明綜合智能控制技術引入電網(wǎng)規(guī)劃中的必要性和可行性。

1綜合智能控制技術

1.1智能控制的概念

迄今為止，智能控制尚無統(tǒng)一的概念，文獻［1］有如下歸納：

a)最早提出智能控制概念當推傅京孫教授，他通過對人-機控制器和機器人方面的研究，將智能控制概括為自動控制和人工智能的結合。他認為在低層次控制中用常規(guī)的基本控制器，而在高層次的智能決策，應具有擬人化功能。

b)Saridis在傅京孫工作的基礎上，提出了三元結構的智能控制理論體系，他認為僅有二元結合無助于智能控制的有效和成功應用，必須引入運籌學，使其成為三元結合，并提出了其遞階智能控制的理論框架。

c)國內(nèi)蔡自興教授在研究了上述理論結構以后，從系統(tǒng)的整體性和目的性出發(fā)，于1986年提出了四元結構價格體系，將智能控制概括為控制理論、人工智能、運籌學和系統(tǒng)理論4學科交叉。

總之，智能控制是多學科知識的結合，除了從控制論出發(fā)來研究它，還可以從信息論、生物學以及社會科學角度來討論和研究。

1.2綜合智能控制技術

綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統(tǒng)方法的結合，如模糊變結構控制，自適應模糊控制，自適應神經(jīng)網(wǎng)絡控制，神經(jīng)網(wǎng)絡變結構控制等；另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合，如專家模糊控制，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制，專家神經(jīng)網(wǎng)絡控制等。

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二、人工智能技術應用

基于電氣自動化的復雜性，其操作過程應精細且注重細節(jié)。一旦操作失誤，將導致系統(tǒng)故障甚至造成安全事故。因此，人工智能技術應用的核心技術在于程序化問題，將復雜化的程序通過智能手段轉化為簡便化。通過系統(tǒng)日常資料的分析，對設備故障采取積極的應對措施。在具體應用過程中，人工智能技術主要表現(xiàn)為以下幾個方面。

(一)智能化設計分析

人工智能技術關系到電力工程以及電路的設計。在傳統(tǒng)的設計模式下，工作人員的工作量大，需要大量的試驗驗證，并且對不合理部分進行改進。因此常出現(xiàn)考慮不周全的問題，處理問題的效率較低，對于難度較大的問題，傳統(tǒng)的處理方案無法解決。這使得智能化設計成為必然?，F(xiàn)階段，電力企業(yè)逐步實現(xiàn)了智能化設計，全面考察了問題的難度，提高了處理問題的能力和效率。但同時，智能設計對于操作人員提出了更高的要求，要求其掌握專業(yè)知識和智能系統(tǒng)操作技巧，并且操作人員還應具有與時俱進的精神，對智能系統(tǒng)進行適當?shù)母牧荚O計。利用人工智能設計，可有效提高數(shù)據(jù)分析的準確性，將復雜問題簡單化。

(二)PLC技術應用

隨著電力企業(yè)規(guī)模的擴大，電力生產(chǎn)對于技術具有更高的要求，基于此的PLC技術成為企業(yè)生產(chǎn)和建設的重要目標。PLC技術是一種常見的人工智能技術，目前主要應用于工業(yè)、電力企業(yè)，具有良好的效果。其是在繼電控制裝置基礎上發(fā)展起來的智能技術，該系統(tǒng)的主要作用在于優(yōu)化了系統(tǒng)工藝流程，從而根據(jù)企業(yè)需求對運營現(xiàn)狀進行調整，確保其運營的協(xié)調性。PLC技術以自動控制系統(tǒng)為主，手動控制技術為輔。對于提高電力系統(tǒng)生產(chǎn)實踐具有重要作用。在電力生產(chǎn)中，PLC人工智能化技術的使用還實現(xiàn)了自動化目標切換，繼電器逐漸代替了實物元件，不但提高而來管控效率，還確保了系統(tǒng)的運行安全。

(三)智能診斷和CAD技術應用

智能診斷系統(tǒng)的出現(xiàn)是電氣運行復雜化的結果。該診斷系統(tǒng)要求操作人員具有較多的實踐經(jīng)驗，改善了傳統(tǒng)模式的手工設計方案，充分體現(xiàn)了信息時代的優(yōu)勢?？萍嫉陌l(fā)展也使得CAD技術逐漸實現(xiàn)了智能化，縮短了產(chǎn)品設計實踐。智能化技術優(yōu)化了CAD技術，對產(chǎn)品設計質量的提高具有積極作用。目前，在電力系統(tǒng)中，遺傳算法是人工智能技術的重要表現(xiàn)之一，通過科學的計算方法，提高了數(shù)據(jù)統(tǒng)計和計算的精確度。基于遺傳算法的重要作用，應得到企業(yè)的重視。在電力系統(tǒng)運行過程中，如何區(qū)分故障和征兆是一個難題，智能化技術通過專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)可快速有效的分析出系統(tǒng)故障和安全隱患，并提供一定的解決辦法，確保了電力系統(tǒng)的運行問題。

(四)神經(jīng)網(wǎng)絡技術應用

神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)是智能技術的重要體現(xiàn)之一，其作用在于分析和處理系統(tǒng)故障?？蓪ο到y(tǒng)故障進行準確定位，并且減少了定位時間。同時，還可完成對非初始速度及負載轉矩的有效管控。神經(jīng)系統(tǒng)設計具有多樣性，具有反向學習功能。利用神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的兩個子系統(tǒng)，可實現(xiàn)對機電參數(shù)轉子速度和電子流的評判和管控。目前，智能神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)主要應用于分析模式和信號處理上。由于其包含非線性函數(shù)估算裝置，因此對于電氣自動化控制具有積極作用。其主要優(yōu)勢在于無需對控制對象建立數(shù)學模型，因此工作效率高，噪音小。

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隨著信息技術的發(fā)展，許多新方法和技術進入工程化、產(chǎn)品化階段，這對自動控制技術提出獷新的挑戰(zhàn)，促進了智能理論在控制技術中的應用，以解決用傳統(tǒng)的方法難以解決的復雜系統(tǒng)的控制問題。

一、智能控制的主要方法

智能控制技術的主要方法有模糊控制、基于知識的專家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制和集成智能控制等，以及常用優(yōu)化算法有:遺傳算法、蟻群算法、免疫算法等。

2.1模糊控制

模糊控制以模糊集合、模糊語言變量、模糊推理為其理論基礎，以先驗知識和專家經(jīng)驗作為控制規(guī)則。其基本思想是用機器模擬人對系統(tǒng)的控制，就是在被控對象的模糊模型的基礎上運用模糊控制器近似推理等手段，實現(xiàn)系統(tǒng)控制。在實現(xiàn)模糊控制時主要考慮模糊變量的隸屬度函數(shù)的確定，以及控制規(guī)則的制定二者缺一不可。

2.2專家控制

專家控制是將專家系統(tǒng)的理論技術與控制理論技術相結合，仿效專家的經(jīng)驗，實現(xiàn)對系統(tǒng)控制的一種智能控制。主體由知識庫和推理機構組成，通過對知識的獲取與組織，按某種策略適時選用恰當?shù)囊?guī)則進行推理，以實現(xiàn)對控制對象的控制。專家控制可以靈活地選取控制率，靈活性高；可通過調整控制器的參數(shù)，適應對象特性及環(huán)境的變化，適應性好；通過專家規(guī)則，系統(tǒng)可以在非線性、大偏差的情況下可靠地工作，魯棒性強。

2.3神經(jīng)網(wǎng)絡控制

神經(jīng)網(wǎng)絡模擬人腦神經(jīng)元的活動，利用神經(jīng)元之間的聯(lián)結與權值的分布來表示特定的信息，通過不斷修正連接的權值進行自我學習，以逼近理論為依據(jù)進行神經(jīng)網(wǎng)絡建模，并以直接自校正控制、間接自校正控制、神經(jīng)網(wǎng)絡預測控制等方式實現(xiàn)智能控制。

1.4學習控制

(1)遺傳算法學習控制

智能控制是通過計算機實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制，因此控制技術離不開優(yōu)化技術?？焖?、高效、全局化的優(yōu)化算法是實現(xiàn)智能控制的重要手段。遺傳算法是模擬自然選擇和遺傳機制的一種搜索和優(yōu)化算法，它模擬生物界/生存競爭，優(yōu)勝劣汰，適者生存的機制，利用復制、交叉、變異等遺傳操作來完成尋優(yōu)。遺傳算法作為優(yōu)化搜索算法，一方面希望在寬廣的空間內(nèi)進行搜索，從而提高求得最優(yōu)解的概率；另一方面又希望向著解的方向盡快縮小搜索范圍，從而提高搜索效率。如何同時提高搜索最優(yōu)解的概率和效率，是遺傳算法的一個主要研究方向。

(2)迭代學習控制

迭代學習控制模仿人類學習的方法、即通過多次的訓練，從經(jīng)驗中學會某種技能，來達到有效控制的目的。迭代學習控制能夠通過一系列迭代過程實現(xiàn)對二階非線性動力學系統(tǒng)的跟蹤控制。整個控制結構由線性反饋控制器和前饋學習補償控制器組成，其中線性反饋控制器保證了非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定運行、前饋補償控制器保證了系統(tǒng)的跟蹤控制精度。它在執(zhí)行重復運動的非線性機器人系統(tǒng)的控制中是相當成功的。

二、智能控制的應用

1.工業(yè)過程中的智能控制

生產(chǎn)過程的智能控制主要包括兩個方面:局部級和全局級。局部級的智能控制是指將智能引入工藝過程中的某一單元進行控制器設計，例如智能PID控制器、專家控制器、神經(jīng)元網(wǎng)絡控制器等。研究熱點是智能PID控制器，因為其在參數(shù)的整定和在線自適應調整方面具有明顯的優(yōu)勢，且可用于控制一些非線性的復雜對象。全局級的智能控制主要針對整個生產(chǎn)過程的自動化，包括整個操作工藝的控制、過程的故障診斷、規(guī)劃過程操作處理異常等。

2.機械制造中的智能控制

在現(xiàn)代先進制造系統(tǒng)中，需要依賴那些不夠完備和不夠精確的數(shù)據(jù)來解決難以或無法預測的情況，人工智能技術為解決這一難題提供了有效的解決方案。智能控制隨之也被廣泛地應用于機械制造行業(yè)，它利用模糊數(shù)學、神經(jīng)網(wǎng)絡的方法對制造過程進行動態(tài)環(huán)境建模，利用傳感器融合技術來進行信息的預處理和綜合。可采用專家系統(tǒng)的“Then-If”逆向推理作為反饋機構，修改控制機構或者選擇較好的控制模式和參數(shù)。利用模糊集合和模糊關系的魯棒性，將模糊信息集成到閉環(huán)控制的外環(huán)決策選取機構來選擇控制動作。利用神經(jīng)網(wǎng)絡的學習功能和并行處理信息的能力，進行在線的模式識別，處理那些可能是殘缺不全的信息。

3.電力電子學研究領域中的智能控制

電力系統(tǒng)中發(fā)電機、變壓器、電動機等電機電器設備的設計、生產(chǎn)、運行、控制是一個復雜的過程，國內(nèi)外的電氣工作者將人工智能技術引入到電氣設備的優(yōu)化設計、故障診斷及控制中，取得了良好的控制效果。遺傳算法是一種先進的優(yōu)化算法，采用此方法來對電器設備的設計進行優(yōu)化，可以降低成本，縮短計算時間，提高產(chǎn)品設計的效率和質量。應用于電氣設備故障診斷的智能控制技術有:模糊邏輯、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡。在電力電子學的眾多應用領域中，智能控制在電流控制PWM技術中的應用是具有代表性的技術應用方向之一，也是研究的新熱點之一。

以上的三個例子只是智能控制在各行各業(yè)應用中的一個縮影，它的作用以及影響力將會關系國民生計。并且智能控制技術的發(fā)展也是日新月異，我們只有時課關注智能控制技術才能跟上其日益加快的技術更新步伐。

參考文獻：

[1]嚴宇，劉天琪.基于神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊理論的電力系統(tǒng)動態(tài)安全評估[J].四川大學學報，2004，36(1):106-110.

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長期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結構，CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗以固定參數(shù)形式事先設定，加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統(tǒng)進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環(huán)執(zhí)行機構。在復雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機因素實時動態(tài)調整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機修正CAD/CAM中的設定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結構，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應日益復雜的制造過程，因此，對數(shù)控技術實行變革勢在必行。

2數(shù)控技術發(fā)展趨勢

2.1性能發(fā)展方向

(1)高速高精高效化速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時采取了改善機床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設計，功能覆蓋面大，可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態(tài)調整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。

(3)工藝復合性和多軸化以減少工序、輔助時間為主要目的的復合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施，完成多工序、多表面的復合加工。數(shù)控技術軸，西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達24軸。

(4)實時智能化早期的實時系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境，其作用是如何調度任務，以確保任務在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計算模型實現(xiàn)人類的各種智能行為?？茖W技術發(fā)展到今天，實時系統(tǒng)和人工智能相互結合，人工智能正向著具有實時響應的、更現(xiàn)實的領域發(fā)展，而實時系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復雜的應用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實時智能控制這一新的領域。在數(shù)控技術領域，實時智能控制的研究和應用正沿著幾個主要分支發(fā)展：自適應控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制、專家控制、學習控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動設定和刀具自動管理及補償?shù)茸赃m應調節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時的綜合運動控制中引入提前預測和預算功能、動態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達到最佳控制的目的。

2.2功能發(fā)展方向

(1)用戶界面圖形化用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。當前INTERNET、虛擬現(xiàn)實、科學計算可視化及多媒體等技術也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進行操作，便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現(xiàn)。

(2)科學計算可視化科學計算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。可視化技術與虛擬環(huán)境技術相結合，進一步拓寬了應用領域，如無圖紙設計、虛擬樣機技術等，這對縮短產(chǎn)品設計周期、提高產(chǎn)品質量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術領域，可視化技術可用于CAD/CAM，如自動編程設計、參數(shù)自動設定、刀具補償和刀具管理數(shù)據(jù)的動態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。

(3)插補和補償方式多樣化多種插補方式如直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極坐標插補、2D+2螺旋插補、NANO插補、NURBS插補(非均勻有理B樣條插補)、樣條插補(A、B、C樣條)、多項式插補等。多種補償功能如間隙補償、垂直度補償、象限誤差補償、螺距和測量系統(tǒng)誤差補償、與速度相關的前饋補償、溫度補償、帶平滑接近和退出以及相反點計算的刀具半徑補償?shù)取?/p>

(4)內(nèi)裝高性能PLC數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圖或高級語言編程，具有直觀的在線調試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車床銑床的標準PLC用戶程序實例，用戶可在標準PLC用戶程序基礎上進行編輯修改，從而方便地建立自己的應用程序。

(5)多媒體技術應用多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術領域，應用多媒體技術可以做到信息處理綜合化、智能化，在實時監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測等方面有著重大的應用價值。

2.3體系結構的發(fā)展

(1)集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運行速度。應用FPD平板顯示技術，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點，可實現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術，是21世紀顯示技術的主流。應用先進封裝和互連技術，將半導體和表面安裝技術融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價格，改進性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。

(2)模塊化硬件模塊化易于實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標準化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標準的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。

(3)網(wǎng)絡化機床聯(lián)網(wǎng)可進行遠程控制和無人化操作。通過機床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設定、操作、運行，不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。

(4)通用型開放式閉環(huán)控制模式采用通用計算機組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結構，便于裁剪、擴展和升級，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機封閉式開環(huán)控制模式提出的。由于制造過程是一個具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實現(xiàn)加工過程的多目標優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實時加工過程中動態(tài)調整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計算機實時智能技術、網(wǎng)絡技術、多媒體技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補償、動態(tài)仿真等高新技術融于一體，構成嚴密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡化。

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2智能化技術的主要特點分析

對于很多人來說,智能化技術是一個陌生的詞匯,然而它卻與我們的生活息息相關,下面我們就對它的主要特點進行闡述,幫助大家深入理解智能化技術。作為電力系統(tǒng)中的關鍵環(huán)節(jié),電氣工程自動化控制對電力系統(tǒng)的正常運行存在著決定性的作用,為了保證電氣工程的順利發(fā)展,從而有效提升恒業(yè)的整體水平,對智能化技術進行應用是大勢所趨。

2.1高精度與高效率

在電氣工程自動化控制中,精度與效率是兩項重要指標,在智能化技術指導留下,對多個CPU與高速CPU芯片進行使用,電氣工程控制工作效率與精度得到了顯著的提高。

2.2多系統(tǒng)控制

智能化技術的應用可以有效減少相關工序,同時還能使工作效率得到顯著提高,目前該項技術在電氣工程自動化控制中的實際應用正朝著系統(tǒng)控制的方向發(fā)展著。

2.3科學計算的可見性

在電氣工程自動化控制中,智能化技術的應用可以對數(shù)據(jù)進行有效的處理,不僅可以通過文字和語言進行信息交流,同時還能利用圖形與動畫實現(xiàn)信息交流,這在很大程度上提升了工作的效率。

3智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用

在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中應用智能化技術,有效提升了系統(tǒng)的工作效率,降低了工作人員的壓力,對于電氣工程自動化控制中智能化技術的應用主要體現(xiàn)在三個方面:(1)怎樣將智能化技術應用到電氣工程中對病因的診斷與維修之中;(2)如何對電氣產(chǎn)品與設備進行優(yōu)化設計;(3)通過怎樣的形式對電氣工程智能化控制進行實現(xiàn)。

3.1對電氣工程自動化控制中的病因進行診斷

利用傳統(tǒng)的人工方式對電氣工程系統(tǒng)中的病因進行診斷是非常復雜的,同時對工作人員的要求也非常高,而且也不能對病因進行準確的診斷。在電氣工程自動化控制中難免會發(fā)生一些設備和數(shù)據(jù)問題,依靠人工診斷方式往往不能對病因進行及時的診斷與處理。而智能化技術的應用不僅可以使病因診斷的效率得到明顯提高,同時還可以使定時檢測與診斷得到實現(xiàn),在這一過程中很多問題的出現(xiàn)都會得到避免。

3.2對電氣工程設計進行優(yōu)化

在傳統(tǒng)電氣工程設計中,往往需要通過工作人員在工作過程中進行反復的實驗才能完成。在這一過程中工作人員很有可能不會考慮到一些具體情況。如果真的出現(xiàn)復雜性的問題,也不能對其進行及時的解決,在這種情況下,工作人員不僅要掌握大量的專業(yè)設計知識,同時還要很好的將自己已經(jīng)掌握的理論知識運用到實際應用中。智能化技術得到應用以后,設計人員就可以利用計算機網(wǎng)絡和相應的軟件對電氣工程自動化控制進行設計,這樣一來,設計數(shù)據(jù)的準確性得到而來增加,同時設計樣式也非常豐富,另外,還能對一些復雜問題進行及時的處理,電氣工程自動化控制的順利運行就得到而來有效的保證。

3.3對整個電氣工程進行自動化控制

電氣工程控制系統(tǒng)中存在著很多控制環(huán)節(jié),智能化技術的應用正好可以使對整個電氣工程的自動化控制得到實現(xiàn)。智能化技術在應用過程中通過神經(jīng)網(wǎng)絡與模糊控制等方式實現(xiàn)對電氣工程的自動化控制。其中,神經(jīng)網(wǎng)絡控制的應用是非常關鍵的,它可以進行反向的算法,同時具有多層次的結構。在神經(jīng)網(wǎng)絡控制的子系統(tǒng)中,其中的一個子系統(tǒng)可以結合系統(tǒng)參數(shù)對轉子的速度進行調控與判斷,而另一個子系統(tǒng)就可以按照以上參數(shù)對轉子的速度進行判斷與控制。目前神經(jīng)網(wǎng)絡控制已經(jīng)在識別模式以及信號處理等方面得到了廣泛的應用。智能化手段的應用使電氣工程的遠距離與無人操控自動化控制得到了實現(xiàn),通過公司局域網(wǎng)的幫助,智能化技術的應用使得對電氣系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的實際運行情況進行了詳細的反饋分析。

篇（6）

供暖體制改革越來越多地受到重視，與供熱收費改革密切相關、互為充分的必要條件就是溫度控制與熱量計量的發(fā)展問題，這是節(jié)能與環(huán)保事業(yè)發(fā)展的必然要求。在這樣的背景下，計量與溫控技術得到了快速發(fā)展。本文針對溫控計量節(jié)能技術相關問題及對策進行闡述。

1.應用先進的溫度控制與熱計量技術，實現(xiàn)供熱節(jié)能

以我國供暖現(xiàn)狀，采暖能耗指標是同類氣候條件下發(fā)達國家的3-5倍，而且供暖效果也遠遠不如，能耗大量浪費的原因中固然有百姓用戶節(jié)能意識淡薄、收費體制不能刺激節(jié)能，但主要的原因還是因為我們設計、施工與運行管理的落后。筆者認為正確的做法是溫控與熱量并重，相輔相成，甚至溫控更加重要。供熱單位先提高自身水平，提高室內(nèi)熱舒適度，也就是提高服務質量，再合理地向用戶收費，促節(jié)能事業(yè)發(fā)展。

2.戶內(nèi)系統(tǒng)和戶外系統(tǒng)相結合，減少能耗

目前有一種趨勢：認為講溫控就是要在室內(nèi)安裝溫度控制閥，講計量就是在戶內(nèi)安裝熱量表，至于戶外控制就可以不被重視了。溫控與計量是不是只要針對戶內(nèi)系統(tǒng)，戶外就可以忽視呢？對于一個戶內(nèi)控制設備完善的系統(tǒng)（安裝了溫控閥和熱量表），如果沒有相應的戶外控制，很難保證戶內(nèi)設備正常地工作。如果戶外水力失調嚴重，溫控閥不能工作在正常工況下，壓頭大就會頻繁地開關甚至產(chǎn)生噪音，壓頭太小會始終常開而室內(nèi)溫度不足；熱量表也可能工作在額定之外的流量下，測量不準確。如果外網(wǎng)不能根據(jù)戶內(nèi)工況變化相應調節(jié)，如：水泵不能變頻、壓差不能穩(wěn)定的情況下，水泵、鍋爐或換熱器的效率也不能保證。如果戶內(nèi)采取了節(jié)能手段，而戶外沒有配合措施，一方面會引起管網(wǎng)水力熱力工況的失調，另一方面室內(nèi)節(jié)省的能量不能體現(xiàn)在熱源的節(jié)能上，節(jié)能這一根本目的就沒有實現(xiàn)。所以我們認為好的戶內(nèi)控制一定要與戶外控制相結合。

隨著先進計量、控制設備不斷應用于系統(tǒng)中，分戶計量供熱系統(tǒng)逐步在我國發(fā)展起來。從用能的角度看分戶計量供熱的技術能夠有效利用自由熱，提倡用戶的行為調節(jié)，以減少能耗；另一方面，從用戶出發(fā)它能夠提高室內(nèi)熱環(huán)境的舒適性。在散熱器上安裝溫控閥為實現(xiàn)這些目標提供了有效手段。當溫控閥被設定在某一值時，它可以通過感溫包測量室內(nèi)溫度，實時調節(jié)散熱器流量以符合設定值。如果熱網(wǎng)的運行工況可以最大限度的滿足各個用戶的需求，那么溫控閥控制的散熱器供暖房間溫度就不會出現(xiàn)過冷過熱的情形。但是舒適度因人因時而異，提高用戶的舒適程度不僅要求在設計溫度18℃時保持室溫僅有微小的波動，而且應該盡可能的滿足用戶希望提高室內(nèi)溫度的要求。

3.溫控計量與集中供熱系統(tǒng)相適應，提高節(jié)能效率

我們采取“拿來主義”來消化學習國外的溫控計量技術，包括消化和應用國外的產(chǎn)品，但是外來的產(chǎn)品并不適應我國的現(xiàn)有系統(tǒng)，除了水質問題和管理問題外，還有許技術問題。如：系統(tǒng)末端壓差、系統(tǒng)規(guī)模大小、設備工作環(huán)境等都存在很大的不同，不做任何改變就應用在一起很難得到正常的效果。如有的示范工程，產(chǎn)品應用效果不好，出現(xiàn)一些問題，廠家就提出要徹底地改變中國的供熱系統(tǒng)，殊不知，對中國這一巨大規(guī)模的供熱體系，改變是一個漸進的過程，需要一定的時間，不可能一蹴而就。誰應該去適應誰并不存在一個分明的界限，但是合理的尋求結合點，花最小的投入去獲得最大的回報，這個工作非常重要。

4.熱計量方法

目前，按戶計量熱量使用的方法基本有以下3 種：

一是直接測定用戶從供暖系統(tǒng)中用熱量。該方法需對入戶系統(tǒng)的流量及供回水溫度進行測量，采用的儀表為熱量表。該方法的特點是：原理準確，但價格較貴，安裝復雜，并且在小流量時，計量誤差較大。目前在法國、瑞典等國應用較多。

二是通過測定用戶散熱設備的散熱量來確定用熱量。該方法是利用散熱器平均溫度與室內(nèi)溫度差值的函數(shù)關系來確定散熱器的散熱量。該方法采用的儀表為熱量分配表，常用的有蒸發(fā)式和電子式2 種。蒸發(fā)式熱分配表的特點是價格較低，安裝方便，但計量準確性較差；電子式熱量分配表的特點是計量較準確、方便，價格比蒸發(fā)式熱分配表高，并且可在戶外讀值。

三是通過測定用戶的熱負荷來確定用熱量。該方法是測定室內(nèi)外溫度并對供暖季內(nèi)的室內(nèi)外溫差累積求和，然后乘以房間常數(shù)（如體積熱指標等）來確定收費。該方法采用的儀表為測溫儀表，但有時將記憶散熱器溫控閥的設定溫度作典型室內(nèi)溫度，而將某一基準溫度作室外溫度。該方法的特點是：安裝容易，價格較低。但由于遵循相同舒適度繳納相同熱費的原則，用戶的熱費只與設定的或測得的室溫有關，而與實際用熱量無關，因此，開窗等浪費能源的現(xiàn)象無法約束，不利于節(jié)能。目前美國和法國有所使用。

5.實施換熱站監(jiān)控系統(tǒng)應用

換熱站監(jiān)控中心（MCC）是整個監(jiān)控系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，具有整體協(xié)調、遠程控制和調度功能。它將采集現(xiàn)場過程的數(shù)據(jù)，通過通訊網(wǎng)絡（WAN）這條連接各換熱站與監(jiān)控中心的橋梁和紐帶，對數(shù)據(jù)進行傳輸。換熱站監(jiān)控中心（MMC）實現(xiàn)對換熱站的監(jiān)測、控制、管網(wǎng)分析、故障診斷、報警、報表、打印、歷史數(shù)據(jù)處理、趨勢顯示等功能，并且對各個換熱站的設備參數(shù)進行遠程下載與控制，以確保熱網(wǎng)高效經(jīng)濟運行。其中控制中心還具有數(shù)據(jù)庫檢索與分析功能，調度中心把各換熱站采集來的數(shù)據(jù)存入歷史數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫除供歷史報表打印、數(shù)據(jù)終端檢索外，還要定期或不定期進行數(shù)據(jù)分析。

我公司換熱站監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場采集和顯示的數(shù)據(jù)有：室外溫度、換熱機組一、二次側供回水溫度、壓力，補水流量、軟化水箱及污水池的水位，地面液位信號、循環(huán)泵、補水泵的運行狀態(tài)、調節(jié)閥開度、溫度報警等，以上信號在監(jiān)控中心都可以實時監(jiān)視，并且可以對循環(huán)泵、補水泵、排污泵、電動調節(jié)閥等運行狀態(tài)進行實時控制。

換熱站監(jiān)控中心可采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)、實現(xiàn)對換熱站的監(jiān)測和控制，管網(wǎng)分析、故障診斷、巡檢人員的考勤情況、打印報表、歷史數(shù)據(jù)處理、趨勢顯示、實時參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)在網(wǎng)上給授權用戶等功能，以及對各換熱站設備參數(shù)進行遠傳下載與控制，熱網(wǎng)監(jiān)控中心可實現(xiàn)循環(huán)泵、補水泵、排污泵的啟停等控制，以確保高效經(jīng)濟運行。

實施換熱站監(jiān)控系統(tǒng)有兩個主要特點：一是實施熱網(wǎng)監(jiān)控避免了熱量在輸送環(huán)節(jié)中的浪費；二是實施熱網(wǎng)監(jiān)控室溫容易控制，控制手段有自動恒溫控主動調節(jié)控制，避免了溫度失調、利用了自由熱、實現(xiàn)了經(jīng)濟運行，而傳統(tǒng)的集中供熱就難以實現(xiàn)這些控制。新型的集中供暖系統(tǒng)采用了溫控與熱計量技術，就可以提高效率、減少浪費、增加控手段，就可以與新型采暖方式同等競爭，奪回價格優(yōu)勢，爭取市場份額。 [科]

【參考文獻】

[1]沈秀環(huán).供熱管網(wǎng)量調節(jié)的節(jié)能探討與應用[J].節(jié)能，2009，（07）：6-9.

篇（7）

中圖分類號：TM921 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）09-0013-01

隨著控制手段的日益更新和控制技術的不斷發(fā)展，智能控制技術已經(jīng)逐漸在控制行業(yè)中占據(jù)主導地位，相應的大量的智能控制軟件也逐漸取代了常規(guī)的控制軟件，像在生活中經(jīng)常提到的神經(jīng)網(wǎng)絡，模糊控制等都屬于智能控制的范疇。由于智能控制的控制效果很好，很適合應用在電力傳動系統(tǒng)中，因此有必要研究適合電力系統(tǒng)的更簡便，性能更優(yōu)異的智能控制系統(tǒng)。同時，要想將智能控制這一理念成功的應用在電力傳動系統(tǒng)中就必須充分了解智能控制的原理和應用特點，雖然現(xiàn)在已經(jīng)有了一些應用實例，但是這并不普及，還有許多缺陷，因此，在電力系統(tǒng)中應用智能控制系統(tǒng)仍然是一個很大的挑戰(zhàn)。

1、智能控制簡介

智能控制是現(xiàn)代自動控制領域內(nèi)一個全新的詞匯，但是其憑借著自己獨特的控制優(yōu)勢已經(jīng)迅速的發(fā)展起來，如今已經(jīng)廣泛的應用到了各個領域中。相信在不久的將來，智能控制系統(tǒng)也能為電力行業(yè)帶來嶄新的面貌。與大多數(shù)理論產(chǎn)生的背景一樣，智能控制也是為了解決工程技術問題而在實踐中產(chǎn)生并發(fā)展起來的一個理論。隨著“自動化”理念的逐漸深入以及社會對控制要求的不斷提高，以前的控制理念早已不能跟上社會發(fā)展的腳步，隨之，智能控制理念就逐漸出現(xiàn)了。按以往的經(jīng)驗來看，在電力等行業(yè)中，手動控制雖然控制效率差但其效果很好，只要技術熟練，工作人員就能操作自如，因此人們就想到了用計算機模擬人的操作來進行控制的方法，這就是我們所說的智能控制。計算機技術可以在判斷，推理，計算，數(shù)據(jù)處理，信息收集等諸多方面模仿人的思維模式，這也是智能控制實現(xiàn)的基礎。

與普通的自動化控制相比，智能控制系統(tǒng)具有如下幾個特點：（1）智能控制系統(tǒng)成功的完成了脫離傳統(tǒng)模式中依靠的數(shù)學模型進行工作的模式，它以實際效果作為控制對象，在控制的實施中不依賴任何數(shù)據(jù)模型。（2）智能控制系統(tǒng)很好的模擬的人腦的思維模式，并采用非線性控制系統(tǒng)的工作模式。（3）智能控制系統(tǒng)可以根據(jù)當前系統(tǒng)的工作狀態(tài)來調整自己的控制模式進而提高系統(tǒng)的工作性能。（4）許多智能控制系統(tǒng)還具有在線識別，在線決策以及自我評估的能力，這有效的提高了整個系統(tǒng)的控制效率和工作效率。（5）智能控制系統(tǒng)采用分層信息處理法工作，反應速度較快。

2、幾種常見的智能控制系統(tǒng)

2.1 模糊控制

模糊控制就是用模糊集合來刻畫人們?nèi)粘Ｋ褂玫母拍钪械哪：裕瑥亩箍刂破髂軌蚰７氯说目刂扑季S的一種控制方式，盡管模糊控制器的結構比較復雜，但是其輸入輸出特性都是比較簡單的形式，在實際應用中，如果在模糊控制器上增加積分效應那么它就相當于一個PID控制器。

2.2 單神經(jīng)元控制

眾所周知，神經(jīng)網(wǎng)絡具有很強的信息處理能力，可以高速的解決許多復雜問題，但是不可否認，神經(jīng)網(wǎng)絡缺乏計算機硬件的支持?？墒菑目刂齐姎鈧鲃酉到y(tǒng)這一角度出發(fā)，單神經(jīng)元控制器構成的電氣傳動控制系統(tǒng)可以很好的完成控制系統(tǒng)工作的任務，并可以提高系統(tǒng)的魯棒性。

3、電力系統(tǒng)中的智能控制

在電力傳動系統(tǒng)中應用智能控制理論已經(jīng)引起了許多學者的研究興趣，專家表示通過智能系統(tǒng)的合理應用很可能將電力系統(tǒng)的控制水平提升一個臺階。目前所使用的交直流傳動系統(tǒng)的控制手段比較成熟，如矢量控制，閉環(huán)控制等都有很好的效果。雖然利用PID控制法可以很容易的完成數(shù)學建模進行傳統(tǒng)的控制，但是可以發(fā)現(xiàn)實際的電力傳動系統(tǒng)并不是穩(wěn)定不變的，電機本身的一些參數(shù)要隨著其工作狀態(tài)的改變而不斷變化，這就為傳統(tǒng)的建?？刂茙砹撕艽蟮睦щy。智能控制便可以很好的解決這一問題，首先智能控制是采取非線性，變結構的模式來進行工作的，它可以很好的克服電力傳動系統(tǒng)的變參數(shù)問題，從而在很大程度上提高電力傳動系統(tǒng)的魯棒性。另外值得注意的是將智能控制應用到電力傳動系統(tǒng)中時要結合傳統(tǒng)的控制理念共同作用，如果完全排斥傳統(tǒng)控制方法，生搬硬套的直接應用智能控制不但不能發(fā)揮其優(yōu)勢反而會引發(fā)一系列問題，因此在引入這一控制手段時要注意繼承一些傳統(tǒng)的控制理念，做到揚長避短。就拿交流電機為例來說，前面已經(jīng)說到交流電機以往采取矢量控制和閉環(huán)控制，因此在將智能控制引入之一系統(tǒng)中時，應該保留一些矢量控制法和PID控制法，可以將智能能控制作為外環(huán)控制，將一些傳統(tǒng)的控制手段用做內(nèi)環(huán)做輔助控制，這樣新舊相結合的方法可以將智能控制的優(yōu)勢充分的發(fā)揮出來，提高系統(tǒng)的工作效率。這主要是因為內(nèi)環(huán)的控制可以幫助外環(huán)完成采樣工作，提高外環(huán)采樣頻率同時通過內(nèi)環(huán)的控制可以減少外環(huán)的控制誤差。

參考文獻

[1]戴汝為，楊一平.一類智能控制和決策支持系統(tǒng)的體系結構[A].1995年中國智能自動化學術會議暨智能自動化專業(yè)委員會成立大會論文集（上冊）[C]，1995年.

篇（8）

粵中(珠江三角洲地區(qū))地網(wǎng)是廣東電網(wǎng)的核心，也是全省最大的負荷中心，該電網(wǎng)與廣西、香港等電網(wǎng)互聯(lián)，除了向珠江三角洲地區(qū)提供電力外，還擔負著電力交換任務。在粵中地區(qū)建設一個強大的500 kV電網(wǎng)，對保證廣東電網(wǎng)乃至香港電網(wǎng)以及澳門電網(wǎng)的安全運行有著重大意義。目前廣東500 kV電網(wǎng)東已延伸至汕頭西翼，江門——茂名500 kV輸變電工程正加緊建設，2000年前可望投入使用。

廣東省的電力工業(yè)已經(jīng)步入了大電網(wǎng)、高電壓和大機組時代。隨著整個電網(wǎng)變得越來越復雜，電網(wǎng)規(guī)劃中以往那種人為臆斷和局部最優(yōu)的規(guī)劃方式會給電網(wǎng)運行、發(fā)展帶來隱患，資金盲目使用的可能性加大。結合目前理論的發(fā)展，我們認為電網(wǎng)規(guī)劃是一個受到多種條件約束的、以電網(wǎng)總效益為最終目標的多目標的系統(tǒng)工程。對于這樣一個系統(tǒng)，我們認為適宜以控制論為基礎，結合信息論、運籌學和系統(tǒng)工程等理論來研究。

從控制論角度來看，電網(wǎng)是一個巨維數(shù)的典型動態(tài)大系統(tǒng)，它具有強非線性、時變且參數(shù)不確切可知、含大量未建模動態(tài)部分的特征。另外，電力網(wǎng)絡地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復雜的物理特性，對這樣的系統(tǒng)實現(xiàn)有效決策控制是極為困難的。另一方面，由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強，線路造價，特別是走廊使用權的費用日益昂貴，以及電力網(wǎng)的不斷增大，使得人們對電力網(wǎng)絡的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網(wǎng)具有這樣的特征，一些先進的控制論思想和技術被不斷地引入到電網(wǎng)中來。下面將闡明綜合智能控制技術引入電網(wǎng)規(guī)劃中的必要性和可行性。

1　綜合智能控制技術

1.1　智能控制的概念

迄今為止，智能控制尚無統(tǒng)一的概念，文獻［1］有如下歸納：

a)最早提出智能控制概念當推傅京孫教授，他通過對人-機控制器和機器人方面的研究，將智能控制概括為自動控制和人工智能的結合。他認為在低層次控制中用常規(guī)的基本控制器，而在高層次的智能決策，應具有擬人化功能。

b)Saridis在傅京孫工作的基礎上，提出了三元結構的智能控制理論體系，他認為僅有二元結合無助于智能控制的有效和成功應用，必須引入運籌學，使其成為三元結合，并提出了其遞階智能控制的理論框架。

c)國內(nèi)蔡自興教授在研究了上述理論結構以后，從系統(tǒng)的整體性和目的性出發(fā)，于1986年提出了四元結構價格體系，將智能控制概括為控制理論、人工智能、運籌學和系統(tǒng)理論4學科交叉。

總之，智能控制是多學科知識的結合，除了從控制論出發(fā)來研究它，還可以從信息論、生物學以及社會科學角度來討論和研究。

1.2　綜合智能控制技術

綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統(tǒng)方法的結合，如模糊變結構控制，自適應模糊控制，自適應神經(jīng)網(wǎng)絡控制，神經(jīng)網(wǎng)絡變結構控制等；另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合，如專家模糊控制，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制，專家神經(jīng)網(wǎng)絡控制等。

2　一個國外的電網(wǎng)規(guī)劃專家系統(tǒng)

目前為止，在電網(wǎng)規(guī)劃方面較成功的綜合智能控制技術系統(tǒng)不是很多，其中比較好的有加拿大魁北克水電公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流輸電網(wǎng)絡設計專家系統(tǒng)”。

在80年代末期，隨著人員的退休和長期不用，一些60年代和70年代加拿大電網(wǎng)高速發(fā)展時期由工程師們獲得的大量有關電力系統(tǒng)規(guī)劃設計的專門知識逐漸被人遺忘，這引起了加拿大電力部門的關注，魁北克水電公司將專家系統(tǒng)技術看成是表達和保存某些目前在人類專家頭腦中的專門經(jīng)驗和知識的潛在方法。他們認為在電力系統(tǒng)規(guī)劃設計領域里，專門知識的損失非常明顯，尤其是在電力系統(tǒng)增長緩慢的時期。這些專門知識來自于各門學科，在多層次的電力系統(tǒng)設計決策過程中起著重要的作用。一些選擇決策，如發(fā)電類型、發(fā)電廠位置、輸電類型(交流/直流)、電壓等級、輸電線路的數(shù)量型號和補償設備的數(shù)量型號的選擇必須根據(jù)一些準則仔細權衡，包括可靠性、穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)性能、費用和環(huán)境狀況的準則等?；诖?，魁北克水電公司的專家們開發(fā)了一個用于輸電網(wǎng)絡初步設計的專家系統(tǒng)，該專家系統(tǒng)具有以下特點。

轉貼于 2.1　目標和預期效益

主要目的是研究使用專家系統(tǒng)(ES)來模仿人類專家在AC/DC輸電網(wǎng)絡初步設計中的行為的可能性。系統(tǒng)地確定和表達進行一項合格設計所必須的知識，包括符號和數(shù)字數(shù)據(jù)，以及指導該項設計的原理、規(guī)則、準則折衷方法和數(shù)學模型。合格的設計基于費用、環(huán)境狀況、穩(wěn)定性、可靠性和設計靈敏度或魯棒性等準則。ES原型還應指導用戶通過完成設計所需的各步驟，使用戶與知識庫交互作用，并提供達到每一中間步驟后相應推理路徑的解釋。預期的主要效益是：

a)專家知識能夠保留和傳授給未來的工程師；

b)知識可以用更加具體的形式加以表達，而不是一些不明確的、沒有根據(jù)的判斷；

c)將獲得得更一致的結果；

d)與人類專家相比，ES可以檢查、比較更多的方案，得到更經(jīng)濟的設計；

e)借助于推理解釋功能，ES可以作為未來專家的教學和訓練工具；

f)作為一種“咨詢”手段或者一個對已有設計進行評價和改進的工具，ES對專家將很有幫助；

g)ES將充當進行各種電力系統(tǒng)設備設計的專家系統(tǒng)家族的先驅，作為一種模型，從中抽取更加一般的設計方法論；

h)ES起到收集常常分散在整個設計機構中的知識的作用。

2.2　領域專家和知識工程師的交互作用

知識工程師應當具有電力系統(tǒng)分析和設計領域以及人工智能(AI)領域的經(jīng)驗，已經(jīng)證明兩種知識的混合對于從領域專家處抽取和濃縮專家知識非常有效。專家知識來自于電力系統(tǒng)規(guī)劃工程師，他們具有多年的規(guī)劃、設計和調試大型工程項目的經(jīng)驗。

2.3　對設計的評價因素一個候選的設計必須滿足下述條件：

a)DC系統(tǒng)最小故障恢復特性；

b)容許的無線電和諧波干擾要求；

c)故障后的最小穩(wěn)定判據(jù)；

d)穩(wěn)定電壓和無功電源的極限；

e)甩負荷后的暫態(tài)過電壓極限；

f)可靠性所要求的最小設備冗余度；

g)必須對輸入數(shù)據(jù)變化不敏感(魯棒性)；

h)必須滿足某一最大費用要求；

i)必須適合現(xiàn)有技術。

魁北克水電公司的“直流/交流輸電網(wǎng)絡網(wǎng)絡設計專家系統(tǒng)”已經(jīng)成功地應用了近十年，并在不斷地發(fā)展、完善。隨著模糊技術和人工神經(jīng)網(wǎng)絡等的迅速發(fā)展，綜合智能控制技術在電網(wǎng)規(guī)劃中的應用前景愈來愈廣闊。

3　電網(wǎng)規(guī)劃決策系統(tǒng)的分解及協(xié)調

電網(wǎng)的建設是資金和技術密集型的工程，線路和設備的經(jīng)濟使用壽命長達數(shù)十年之久，所以網(wǎng)絡的結構合理與否，對電網(wǎng)的技術性能和經(jīng)濟效益將產(chǎn)生長期的影響。一次規(guī)劃失誤的損失，若干年難以挽回。隨著廣東省電網(wǎng)的不斷發(fā)展，如何合理地布局電網(wǎng)已是當前電網(wǎng)乃至整個電力工業(yè)發(fā)展的重要課題之一。

電網(wǎng)規(guī)劃需要確定的決策是大量的，而這些決策在時間和空間上是相互影響的。目前，限于各方面條件，無法將其統(tǒng)一在一個模型中考慮。只能將其分解成相對簡單的子問題，再通過子問題間的迭代進行協(xié)調。按照問題劃分，電網(wǎng)規(guī)劃可分為：負荷預測，網(wǎng)架規(guī)劃，無功規(guī)劃，穩(wěn)定性分析，短路電流分析。

4　結束語

電網(wǎng)負擔著將電源與用戶連接起來的任務。此外為了得到最大的供電可靠性和經(jīng)濟性，它還擔負著與鄰近地區(qū)電力系統(tǒng)聯(lián)系起來的任務。由于電網(wǎng)設備投資需求大，并且設備壽命長達數(shù)十年，從而導致電力系統(tǒng)強烈地受“過去權重”的制約，因此，尋求最佳的電網(wǎng)投資決策以保證整個電力系統(tǒng)的長期優(yōu)化發(fā)展，是電網(wǎng)規(guī)劃所要達到的目標。

結合本文的論述可以看出，電網(wǎng)這一巨維數(shù)的典型動態(tài)大系數(shù)，具有強非線性、時變且參數(shù)不確切可知、含大量未建模動態(tài)部分的特征，而我們所要達到的控制效果是一種多目標、滾動優(yōu)化的動態(tài)非量化指標(電網(wǎng)的工程效益)，在這個過程中知識的表示和處理占了較大的比重。這樣就需要利用綜合智能控制技術去有效地組織有關電網(wǎng)規(guī)劃的大量知識，進行選優(yōu)運算，得到優(yōu)化的決策。目前廣東省電力工業(yè)局聯(lián)合華南理工大學電力學院共同開展了“電網(wǎng)規(guī)劃專家決策系統(tǒng)”的有關理論研究工作，并有望在2000年開發(fā)一個有效的基于綜合智能控制技術的電網(wǎng)規(guī)劃決策系統(tǒng)，它的使用將對廣東省電網(wǎng)的建設起到積極的促進作用。

參考文獻

篇（9）

【摘要】介紹智能控制系統(tǒng)在地下商場滅火系統(tǒng)中的概況，分析智能控制系統(tǒng)在地下商場滅火系統(tǒng)中運用的基本原理，根據(jù)地下商場的實際情況，制定出合理的地下商場火災控制系統(tǒng)。

關鍵詞 智能控制系統(tǒng)；地下商場；滅火系統(tǒng)；運用

【中圖分類號】D631.6【文獻標識碼】A

Intelligent control system used in the underground mall fire extinguishing system

Chen Bing

(Southeast Guizhou State FireDetachment Cengong BrigadeGuizhouCenGong557800)

【Abstract】This paper introduced the general situation of the fire extinguishing system in intelligent control system in underground shopping malls, using basic principle analysis of fire intelligent control system in underground shopping malls in the system, according to the actual situation of underground shopping malls, formulate reasonable underground mall fire control system.

【Key words】Intelligent control system;Underground mall;Fire extinguishing system;Application

大型地下商場一般是人員較為集中的地區(qū)，是火災發(fā)生的高危區(qū)域。與此同時，地下商場具備一定數(shù)量的易燃物質，一旦發(fā)生火災，將對人民群眾的生命財產(chǎn)安全造成很大的損失。針對這樣的情況，就需要建立一套健全、完善的滅火系統(tǒng)，以便于能夠及時、有效的消除可能出現(xiàn)的火災隱患。隨著計算機智能技術的不斷快速發(fā)展，已經(jīng)可以將計算機控制技術有效的融合進入地下商場的滅火系統(tǒng)之中去，提升地下商場滅火系統(tǒng)地智能化控制水平。針對這樣的情況，本文將結合具體的智能控制系統(tǒng)在地下商場滅火系統(tǒng)中的運用案例，分析出智能控制系統(tǒng)在地下商場滅火系統(tǒng)中的運用基本原理以及其能夠發(fā)揮的主要功能。通過本文的論述，筆者一方面希望能夠起到一個拋磚引玉的作用，另一方面，希望能夠給相關的工作人員提供一點參考借鑒的材料。

1. 智能控制系統(tǒng)在地下商場滅火系統(tǒng)中的運用工程概況

地下商場一般都是位于地下，與此同時，為了滿足人民群眾娛樂休閑的需要，一般地下商場的使用面積都相對較大。以某大型地下商場為例。該商場的總的建筑面積為6012.8平方米，根據(jù)我國《大空間智能型主動噴水系統(tǒng)設計規(guī)范》的相關規(guī)定，對于大型地下商場一類的人員密集型場所，需要設置相應的大空間智能型自動噴水滅火系統(tǒng)。一般情況下，該系統(tǒng)要包括有大流量的消防噴頭、進行相應的傳感工作的紅外探頭、進行對水流量大小智能控制的水流指示器、防止消防水流倒流的止流閥、進行信號傳輸?shù)男盘栭y、進行排放降壓的安全泄壓閥、進行對水泵控制的水泵控制箱、進行對火災情況實時播報的火災報警器、進行報警的聲光報警器等，這些組成部分組成在一起就構成了基本的智能型地下商場滅火系統(tǒng)，可以在火災發(fā)生之后，智能的采取相關的消防控制手段，保護人民群眾的生命財產(chǎn)安全不受火災的威脅。如圖1之中展示的大流量噴頭以及紅外探測設備的截面圖。

2. 智能控制系統(tǒng)在地下商場滅火系統(tǒng)中的運用工程原理

智能控制系統(tǒng)在地下商場滅火系統(tǒng)中的運用是建立在對地下商場之中容易產(chǎn)生火災的區(qū)域進行實時監(jiān)控的基礎上實現(xiàn)的。具體的來說，一旦相應的紅外探測設備在進行火災監(jiān)控的區(qū)域發(fā)現(xiàn)有火情產(chǎn)生的話，就會立即作出相應的反應（紅外探測設備內(nèi)部具有著相應的傳感器設備，該傳感器設備是融合了紅外傳感技術和紫外傳感技術為一體的傳感器設備，可以有效的對外界的火災情況進行捕捉），將相應的火災信號傳輸給智能控制系統(tǒng)之中的中央處理器部分，并經(jīng)過中央處理器的分析計算，得出地下商場內(nèi)部火源出現(xiàn)具體部位，并作出相應的反應，向相應的滅火設備（電磁閥以及水泵）發(fā)出相應的控制信號，開啟電磁閥之后，通過水泵從蓄水池之中抽出消防用水，相應的水流就會在水泵的作用下輸送到大流量的噴頭部位，并從噴頭部位噴出水流，進而就有很大數(shù)量的水流從大流量噴頭之中噴射而出，進而有效的發(fā)揮出滅火的功效。當貨源被有效的遏制住之后，相應的紅外探頭將會繼續(xù)傳輸信號給智能控制系統(tǒng)的中央處理器部分，并通過智能系統(tǒng)的中央處理器部分向相應的滅火設備傳輸控制信號，大約10s之后將會關閉相應的電磁閥。如果后續(xù)的又出現(xiàn)了地下商場的火災的復燃情況，將會繼續(xù)重復上述的滅火流程。

3. 智能控制系統(tǒng)在地下商場滅火系統(tǒng)中的運用的基本模式

智能控制系統(tǒng)在地下商場滅火系統(tǒng)中的運用的根本目的在于及時、有效的完成地下商場內(nèi)部的消防工作，高效的應對在地下商場之中可能出現(xiàn)的火災危險，從而最大限度上保證人民群眾的生命財產(chǎn)安全。與此同時，為了有效的提升滅火系統(tǒng)的使用效果，有效的提升地下商場滅火系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和社會效益，就需要盡可能的將智能控制技術和滅火系統(tǒng)有機的融合在一起，提升地下商場滅火系統(tǒng)的滅火效率。截至目前為止，廣泛采用的智能控制系統(tǒng)在地下商場滅火系統(tǒng)中的運用基本模式就是采用新一代大容量多回路中文顯示報警控制器，并結合利用上文之中介紹到的智能控制系統(tǒng)在地下商場滅火系統(tǒng)中的運用工程原理，有效的提升智能控制系統(tǒng)在地下商場滅火系統(tǒng)中的運用的運用效果，提升地下商場滅火系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。一般情況下，為了有效的滿足地下商場滅火系統(tǒng)作用的發(fā)揮，其主要包括以下幾種組成部分：

（1）第一部分是上文介紹的火災自動報警聯(lián)動系統(tǒng)，為了保證對地下商場的實時監(jiān)控，在運行的過程之中一般會使用雙電源切換的模式，并專門設置相應的滅火系統(tǒng)的自動報警聯(lián)動裝置，并將自動報警系統(tǒng)和地下商場的廣播部分連接在一起，以便于隨時向人民群眾傳播相應的注意事項。與此同時，此部分還包括進行傳感的聲光報警器、感煙探測器等傳感器部分，以便于在第一時間發(fā)現(xiàn)火災狀況，并設計規(guī)劃好相應的地下商場的系統(tǒng)消防平面圖，以便于發(fā)生火災之后進行及時的布置滅火的計劃。

（2）第二部分是智能化的自動滅火系統(tǒng)部分，為了有效的保證消防用水的供應，需要在地下商場設置效應的消防用水蓄水池，并設置好相應的大功率水泵，并安裝大流量的噴頭和電磁閥部分，并設置好控制水流流量的水流指示器，以便于對進行內(nèi)部控制的水流進行控制。

（3）第三部分是人工的滅火系統(tǒng)，該部分是相應的工作人員在接受到自動火災報警信號之后使用的消防栓、水流噴槍、消防按鈕等部分，以便于組織相應的消防工作人員進行消防處理；第四部分是除煙系統(tǒng)部分，該部分主要包括排煙機和排煙閥，針對現(xiàn)場的情況進行對排煙閥和煙閥的控制，防止在地下商場之中囤積大量的煙塵，影響到人民群眾的生命健康。

（4）第四部分是防火卷簾門部分，該部分主要保證的是發(fā)生火災之后，人民群眾可以及時的通過自動控制的卷簾門及時逃生，該部分主要包括卷簾門以及相應的手動啟動按鈕，以便于充分的保證人民群眾的生命安全。

（5）第五部分是地下商場的應急疏散系統(tǒng)，以便于在發(fā)生火災之后及時的將地下商場內(nèi)部的人民群眾疏離開地下商場，保證人民群眾的生命安全，該部分主要包括有PLC應急電源切換控制柜以及相應的應急燈，疏散指示燈設置，以便于有效的指引人民群眾離開地下商場。

4. 智能控制系統(tǒng)控制下的地下商場滅火系統(tǒng)的主要功能

通過對上文之中智能控制系統(tǒng)在地下商場滅火系統(tǒng)中的運用的基本原理和基本模式的介紹，不難看出，智能控制系統(tǒng)控制下的地下商場滅火系統(tǒng)的應用的主要目的就是高效的發(fā)現(xiàn)地下商場內(nèi)部的火災隱患，并及時的對收集到的信號進行處理，并給出相應的處理解決方案，在最大程度上保證人民群眾的生命財產(chǎn)安全，針對這樣的情況，不難看出，智能控制系統(tǒng)控制下的地下商場滅火系統(tǒng)的主要功能將主要集中在以下的幾個方面：

（1）第一，是實現(xiàn)地下商場滅火系統(tǒng)的自動報警功能，上文之中已經(jīng)介紹到，為了有效的防止地下商場火災的進一步蔓延擴大，最關鍵的就是及時的發(fā)現(xiàn)火災的發(fā)源地，并及時的對火源進行消防處理。在運行的過程之中，相應的紅外智能探頭將感應到火災的具體情況，進行自動報警。

（2）第二，實現(xiàn)對地下商場內(nèi)部滅火系統(tǒng)的各個部分的故障自動報警功能，例如聲光報警器的功能就是對地下商場內(nèi)部的電源的交流故障進行控制。

（3）第三，實現(xiàn)地下商場內(nèi)部的各個防火部分的聯(lián)動控制，通過智能化的編程處理，有效的實現(xiàn)消防信號的及時處理。具體的來說，就是將中央處理器得出的處理結論發(fā)送給相應的組件，有效的做出相應的消防措施。

（4）第四，實現(xiàn)PLC應急電源切換功能以及消防應急廣播功能，一旦發(fā)生火災，PLC應急電源立馬照亮，為人民群眾的及時疏散提供指示，消防應急廣播則是及時向人民群眾廣播逃生要注意的緊急事項。

（5）第五，要實現(xiàn)地下商場之中的排煙功能，防止火災產(chǎn)生的煙氣危及到人民群眾的生命健康安全。具體的來說，就是一旦相應的感應器接收到煙氣信號，就以信號形式傳輸給中央處理器，并通過中央處理器發(fā)出指令，關閉相應區(qū)域的煙閥，并自動進入排煙狀態(tài)。

（6）第六，要實現(xiàn)地下商場的自動滅火功能，當大流量噴頭所承受的溫度超出一定數(shù)值之后，就會自動的觸發(fā)相應的傳感器，自動的打開噴頭出水進行消防工作。與此同時，也可以通過相應的傳感器傳輸信號給中央處理器進行處理，中央處理器根據(jù)地下商場內(nèi)部的實際情況作出相應的處理措施。

（7）第七，要實現(xiàn)防火卷簾門的自動控制功能，并有效的調節(jié)到手動控制和自動控制協(xié)調配合，一旦出現(xiàn)火災，卷簾門要可以通過手工控制，防止出現(xiàn)火災的時候難以打開卷簾門，威脅到人民群眾的生命安全。

5. 結論

綜上所述，作為人員密集的場所，地下商場的消防防火工作以及滅火工作是地下商場管理運行的重中之重，也是保證人民群眾生命財產(chǎn)安全的基本要求。為了有效的發(fā)揮地下商場的消防防火工作以及滅火工作的功效，保護人民群眾的生命財產(chǎn)安全，就需要將智能控制技術和地下商場的火災控制系統(tǒng)有機的融合在一起，通過智能控制系統(tǒng)將指令準確的傳輸給相應的滅火設備，保證在第一時間內(nèi)對地下商場的火災情況進行處理。與此同時，借助于智能控制技術，地下商場還可以合理的組織地下商場內(nèi)部的人民群眾的疏離工作，進而保證人民群眾的生命安全。因此，通過智能控制系統(tǒng)在地下商場滅火系統(tǒng)中的運用，就可以有效的提升地下商場滅火系統(tǒng)的滅火效率，保證人民群眾的生命財產(chǎn)安全。以上是本人的粗淺之見，但是由于本人的知識水平及文字組織能力有限，因此文中如有不到之處還望不吝賜教。

參考文獻

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篇（10）

由于中厚板層流冷卻控制系統(tǒng)本身所具有的多變量、強耦合、大滯后以及非線性時變等特點，對于這樣的控制問題，智能控制是一種解決途徑，于是，研究人員把目光轉向了智能控制。智能控制的主要特點是不依賴被控對象的精確模型，根據(jù)事實和數(shù)據(jù)來實現(xiàn)優(yōu)化控制。智能控制這種特性使得那些缺乏精確模型的復雜控制問題變得簡單了，因此，將智能控制方法應用于中厚板控制冷卻中成為了研究的熱點和方向，同時研究也表明這種方法很有潛力。

1 智能控制技術

智能控制是控制科學發(fā)展的高級階段，是一門新興的交叉前沿學科。智能控制把人工智能融入了控制理論，改變控制策略以適應被動對象模型的復雜性和不確定性，不完全依賴系統(tǒng)模型實現(xiàn)控制。智能控制在諸多領域擁有極為廣泛的應用前景。

2 常用的神經(jīng)網(wǎng)絡

從連接方式上看，神經(jīng)網(wǎng)絡主要分為兩種，即前饋型神經(jīng)網(wǎng)絡（BP網(wǎng)絡、徑向基函數(shù)網(wǎng)絡等）和反饋型神經(jīng)網(wǎng)絡（Hopfield網(wǎng)絡等）。神經(jīng)網(wǎng)絡應用于控制領域初期，BP神經(jīng)網(wǎng)絡以它獨有的算法和優(yōu)點很快便成為了學者們研究應用的重點。但BP神經(jīng)網(wǎng)絡同時也存在訓練速度慢、易陷入局部極值等缺陷，因此，近年來，越來越多的研究人員開始對模糊神經(jīng)網(wǎng)絡、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡、小腦模型神經(jīng)網(wǎng)絡（CMAC）等神經(jīng)網(wǎng)絡進行研究，并積極應用于實際中。

模糊神經(jīng)網(wǎng)絡綜合了神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊推理的優(yōu)點，既可以利用已有專家經(jīng)驗知識進行模糊推理，又擁有自學習、自適應的能力，同時可以通過不斷的學習來調整已有的控制規(guī)則。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的出現(xiàn)為控制領域再添了一個優(yōu)秀的工具。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法及改進

BP神經(jīng)網(wǎng)絡（Back Propagation Neural Network）是一種單向傳播的多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡，每個神經(jīng)元用一個節(jié)點表示，整個網(wǎng)絡通常由輸入層、隱含層、輸出層節(jié)點組成，如圖所示。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法主要由兩個傳播過程組成，即正向傳播過程和反向傳播 過程。網(wǎng)絡首先由輸入層經(jīng)過隱層向輸出層進行正向傳播，計算出相應的網(wǎng)絡權值和閾值，如果輸出層的輸出達到期望，則學習算法終止；如果輸出存在誤差，則由輸出層開始將誤差傳向輸入層，即反向傳播誤差，并調整網(wǎng)絡各層的權值和閾值，使得輸出誤差減小。

3 模糊控制系統(tǒng)及原理

模糊控制系統(tǒng)是一種自動控制系統(tǒng)，同時也是一種智能控制系統(tǒng)。它是以模糊數(shù)學、模糊邏輯推理和模糊語言為基礎，采用計算機控制技術構成的閉環(huán)結構控制系統(tǒng)。模糊邏輯控制系統(tǒng)主要由模糊化過程、知識庫、推理決策和精確化計算組成。

4 結束語

本文采用模糊控制建立模型對冷卻區(qū)冷卻段開啟數(shù)進行調整，模糊控制作為一種智能控制，模仿人的思維，運用專家或熟練操作工的經(jīng)驗，對許多沒有復雜且精確模型的問題給出了較為理想的控制方案，并得到了良好的控制效果。因此，采用模糊控制方法來解決這一復雜的問題，從而實現(xiàn)對冷卻區(qū)冷卻段數(shù)的調整是可行的。通過仿真對比，理論上，在中厚板控制冷卻系統(tǒng)中，模糊控制方法的控制精度高于傳統(tǒng)PID控制方法的控制精度，模糊控制的效果更為理想。

因此，采用模糊控制方法對中厚板終冷溫度進行控制，方法適合，調整后控制效果良好，實測終冷溫度控制在誤差允許的范圍內(nèi)，提高了終冷溫度的控制精度。

本文設計了一套較完善的控制規(guī)則，通過這些模仿人思維的控制規(guī)則，模糊控制器便可以由這些復雜的輸入量得出相應的控制輸出量，而這個實際的 控制輸出量就是水冷區(qū)冷卻段數(shù)的調整量。通過冷卻段數(shù)的調整，預設定冷卻段數(shù)與調整量疊加后，得到了最終動態(tài)調節(jié)的水冷區(qū)冷卻段數(shù)，從而達到 了控制終冷溫度的目的。

模糊控制系統(tǒng)輸出控制量（即冷卻段數(shù)調整量）和調整后的水冷區(qū)冷卻 段開啟數(shù)仿真曲線如圖1-1所示。圖中，上半部為模糊控制器輸出控制量曲線，下半部為調整后的冷卻段數(shù)。

分析最終控制效果，如圖1-1所示，加入模糊控制器之后q

的冷卻系統(tǒng)，終冷溫度目標值與實際值的誤差基本控制在±30℃以內(nèi)，絕大多數(shù)點能控制到±20℃以內(nèi)，比例高達90%以上，誤差率控制在±3%以內(nèi)。而傳統(tǒng)的PID控制方法，由圖4.7可以看出，終冷溫度控制的誤差范圍在±40℃左右，誤差百分率在6%以內(nèi)，誤差較大。通過仿真對比，可以得出以下結論，理論上，在中厚板控制冷卻系統(tǒng)中，模糊控制方法的控制精度高于傳統(tǒng) PID控制方法的控制精度，模糊控制的效果更為理想。

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