人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探討

摘 要：現(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為全球最普及的信息技術(shù)，計(jì)算機(jī)編程軟件技術(shù)不斷的進(jìn)步，已經(jīng)帶動(dòng)了人們經(jīng)濟(jì)生活的水平。人類(lèi)的大腦是最為發(fā)達(dá)的機(jī)器，計(jì)算機(jī)所有的編程都是效仿人類(lèi)的電腦，對(duì)其信息進(jìn)行采集、分析、處理、反饋等，所以計(jì)算機(jī)程序以效仿人類(lèi)大腦為主要目的來(lái)實(shí)現(xiàn)我們自動(dòng)化發(fā)展。對(duì)于電氣自動(dòng)化的整個(gè)控制流程都是通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備來(lái)完成整個(gè)生產(chǎn)、分配等過(guò)程，這樣就從很大的程度上降低了成本，工作效率也相應(yīng)提高。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，不斷有新技術(shù)進(jìn)入工程化、產(chǎn)品化階段，這對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)提出新的挑戰(zhàn)，促進(jìn)智能理論在控制技術(shù)中的應(yīng)用，以解決用傳統(tǒng)的方法難以解決的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：人工智能 自動(dòng)化 應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）09（a）-0089-01

1 應(yīng)用理論的分析探討

人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫(xiě)為AI。它是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支。通過(guò)人工智能本質(zhì)方向的了解，生產(chǎn)出了一個(gè)與人類(lèi)大腦做出雷同反應(yīng)的智能化機(jī)器，這個(gè)主要包含語(yǔ)言識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器人、專(zhuān)家系統(tǒng)和圖像識(shí)別等?！叭斯ぶ悄堋币辉~是在1956年Dartm outh學(xué)會(huì)上提出的，人工智能發(fā)展迅速，成為以計(jì)算機(jī)主流，涉及信息論、控制論、自動(dòng)化、生物學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)等多版學(xué)科。對(duì)于其主要的目的就是通過(guò)使用機(jī)器設(shè)備能夠達(dá)到智能效果，依賴機(jī)器來(lái)完成復(fù)雜性的工作。

智能化的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)主要就是為了加強(qiáng)整個(gè)勞動(dòng)分配過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)智能化，這樣一來(lái)大大的減少了人為勞動(dòng)過(guò)程，加強(qiáng)了工作效率，譬如：鋁電解生產(chǎn)中的模糊自適應(yīng)控制技術(shù)，就是大量使用了人工智能技術(shù)。在我們國(guó)家主要是通過(guò)廉價(jià)輸出的勞動(dòng)力來(lái)得出的經(jīng)濟(jì)數(shù)值，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到其他較發(fā)達(dá)的國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平。在我們電氣自動(dòng)化控制中加強(qiáng)人工化智能的使用，研制出一個(gè)能類(lèi)似于人類(lèi)判斷系統(tǒng)、處理功能的控制系統(tǒng)，加強(qiáng)我們生產(chǎn)的能力，推動(dòng)我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2 人工智能控化系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

多種的人工智能化系統(tǒng)的控制功能用不相同的方法研究。但AI控制器例如：神經(jīng)、模糊、模糊神經(jīng)以及遺傳算法都是一類(lèi)非線性函數(shù)近似器。分別對(duì)它們進(jìn)行分類(lèi)研究，有助于制定統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)策略。這些AI函數(shù)近似器比常規(guī)的函數(shù)估計(jì)器有明顯的優(yōu)勢(shì)。

（1）通過(guò)適當(dāng)調(diào)整（根據(jù)響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間、魯棒性能等）可提高性能。例如：模糊邏輯控制器的上升時(shí)間比最優(yōu)PID控制器快1.5倍，下降時(shí)間快3.5倍，過(guò)沖更小。

（2）它們的設(shè)計(jì)不需要控制對(duì)象的模型（很多時(shí)候，很難得到實(shí)際控制對(duì)象的精確動(dòng)態(tài)方程，實(shí)際控制對(duì)象的模型在控制器設(shè)計(jì)時(shí)往往有很多不確實(shí)性因素，例如：參數(shù)變化，非線性時(shí)等）。

（3）它們比古典控制器容易調(diào)節(jié)。

（4）在沒(méi)有必須專(zhuān)家知識(shí)時(shí)，通過(guò)響應(yīng)數(shù)據(jù)也能設(shè)計(jì)它們。

（5）運(yùn)用語(yǔ)言和響應(yīng)信息能設(shè)計(jì)它們。

（6）它們有相當(dāng)好的一致性（當(dāng)使用一些新的未知輸入數(shù)據(jù)就能得到好的估計(jì)），與驅(qū)動(dòng)器的特性無(wú)關(guān)?，F(xiàn)在沒(méi)有使用人工智能的控制算法對(duì)特定對(duì)象控制效果十分好，但對(duì)其他控制對(duì)象效果就不會(huì)一致性地好，因此對(duì)具體對(duì)象必須具體設(shè)計(jì)。

（7）對(duì)于常規(guī)方法不能解決的問(wèn)題可利用它們解決。

（8）能很好的適應(yīng)新數(shù)據(jù)或新信息。

（9）抗噪聲干擾能力非常好。

（10）它們很容易擴(kuò)展和修改。

（11）它們的實(shí)現(xiàn)十分便宜，特別是使用最小配置時(shí)。

總之，在我們利用規(guī)則庫(kù)、模糊神經(jīng)控制器以及和隸屬函數(shù)能夠自動(dòng)的在反模糊化和模糊化的過(guò)程中自行確定。運(yùn)用多方面的方式將整個(gè)過(guò)程表達(dá)出來(lái)，在過(guò)程中通過(guò)系統(tǒng)技術(shù)來(lái)完成整體解的過(guò)程，在過(guò)程中尋找出簡(jiǎn)易化的結(jié)構(gòu)配置，達(dá)到收斂迅速，學(xué)習(xí)快速。

3 人工智能化的應(yīng)用表現(xiàn)

在人工智能化發(fā)展突飛猛進(jìn)的今天，在很多的高等學(xué)府都開(kāi)設(shè)了人工智能化電氣專(zhuān)業(yè)以及很多的科研機(jī)構(gòu)也對(duì)其開(kāi)展了全面的研究工作，譬如，故障的診斷、設(shè)計(jì)的優(yōu)化、智能控制等領(lǐng)域都在使用人工智能化。

3.1 設(shè)計(jì)的優(yōu)化

在設(shè)計(jì)電氣類(lèi)設(shè)備類(lèi)的工作是一個(gè)極為復(fù)雜性的工作，不單單要會(huì)專(zhuān)業(yè)的電氣、電路等專(zhuān)業(yè)的知識(shí)內(nèi)容，還要將設(shè)計(jì)中的知識(shí)運(yùn)用在里面。最為傳統(tǒng)化的方式，最早是采用了簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)方式方法和具有經(jīng)驗(yàn)的老師傅用手工方式來(lái)完成的，從某種意義上來(lái)說(shuō)很難達(dá)到最優(yōu)的效果。隨著我們智能化發(fā)展以及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展，設(shè)計(jì)的方式也在有簡(jiǎn)單的手工操作到電腦輔助設(shè)計(jì)（AUTO CAD），從很大的程度上節(jié)約了時(shí)間和研發(fā)周期。人工智能化的出現(xiàn)，使得電腦設(shè)計(jì)（CAD）系統(tǒng)也在不斷的更新，整體產(chǎn)品無(wú)論從研發(fā)、設(shè)計(jì)到成品都等到了全面的提高。

人工智能技術(shù)采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的方式方法主要有遺傳算法和專(zhuān)家系統(tǒng)。遺傳算法是一種比較先進(jìn)的優(yōu)化算法，對(duì)于產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)是很適合的。為此對(duì)于此類(lèi)設(shè)計(jì)往往都是采用這樣的方式方法或加以改進(jìn)。

3.2 診斷故障

電氣設(shè)備一旦出現(xiàn)問(wèn)題，其征兆與實(shí)際問(wèn)題的出現(xiàn)其關(guān)聯(lián)性是非常的復(fù)雜的，很難判斷及確定的，如果使用人工智能系統(tǒng)恰恰的解決了這一難題。已經(jīng)通過(guò)人工智能技術(shù)判斷故障系統(tǒng)的有：模糊邏輯、專(zhuān)家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

在電力系統(tǒng)中，變壓器是非常普遍的且受關(guān)注的，也有很多對(duì)它的研究。目前主要通過(guò)變壓器油中分解的氣體來(lái)進(jìn)行變壓器的故障診斷，判斷其故障的程度。

在發(fā)電機(jī)及在電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)方面采用人工智能故障診斷技術(shù)也是非常的普遍的。

3.3 人工智能化控制

人工智能信息化應(yīng)用在如今已經(jīng)普及到我們身邊各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，比如：鋁電解生產(chǎn)中的模糊自適應(yīng)控制技術(shù)就是如此，但是在有關(guān)此類(lèi)報(bào)道確是很少。有三種人工智能的控制方法：模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和專(zhuān)家系統(tǒng)控制。最常見(jiàn)是模糊控制，實(shí)例也很多，其非常的簡(jiǎn)單且實(shí)際意義很廣。

4 結(jié)語(yǔ)

人工智能主要通過(guò)行為的能力、感知觀、思維判斷能力這三個(gè)方面組合而成，應(yīng)用也十分廣泛，例如，問(wèn)題的解答、整體的邏輯性、自動(dòng)化的程序設(shè)計(jì)、定理的證明、機(jī)器人學(xué)等等，這些方面完完全全體現(xiàn)的是自動(dòng)化的形式表現(xiàn)，都在說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題，那就是提高智能化，將人類(lèi)思維通過(guò)機(jī)械化來(lái)完成，只有這樣智能化的電氣自動(dòng)化才能發(fā)揮才能，做出更大的成績(jī)。此外，人工智能技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋁電解生產(chǎn)中自動(dòng)控制，并且起到了很好的效果。

參考文獻(xiàn)

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