試論電氣自動(dòng)化控制中智能技術(shù)的應(yīng)用

韓彬?杜文博

[摘 要]智能技術(shù)是高科技的產(chǎn)物，應(yīng)用到實(shí)際生活中可為人們提供大量的便利。在今天，人們對(duì)智能技術(shù)便已經(jīng)有了很深刻的了解。比如說(shuō)生活中常提到的機(jī)器人，生產(chǎn)行業(yè)都會(huì)應(yīng)用到的專(zhuān)家系統(tǒng)等，這些都屬于智能技術(shù)。下面，筆者就智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用作詳細(xì)論述。

[關(guān)鍵詞]電氣；自動(dòng)化控制；智能技術(shù)； 應(yīng)用

隨著社會(huì)和科技的發(fā)展進(jìn)步，人工智能技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍也越來(lái)越為廣泛。對(duì)它在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用上，許多高等院校及科研機(jī)構(gòu)也開(kāi)展了一系列的研究活動(dòng)，如將智能技術(shù)應(yīng)用在電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，或者用于預(yù)測(cè)和診斷電氣系統(tǒng)的故障，或者用于電氣系統(tǒng)的控制與保護(hù)等相關(guān)領(lǐng)域。

一、智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

1. 智能技術(shù)在電氣設(shè)備的中的應(yīng)用。眾所周知，在尚未產(chǎn)生智能技術(shù)之前，幾乎所有大型設(shè)備在運(yùn)行時(shí)都是需要人工操縱的，電氣系統(tǒng)中運(yùn)行著的各項(xiàng)設(shè)備也是如此。而鑒于電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行需要牽涉到各個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科知識(shí)，所以系統(tǒng)對(duì)操作人員的綜合是素質(zhì)要求很高，間接的，高素質(zhì)人才的聘請(qǐng)會(huì)消耗企業(yè)一筆不小的開(kāi)支。而在智能技術(shù)產(chǎn)生并得到應(yīng)用之后，以前需要人工操作的工序現(xiàn)在在智能技術(shù)的控制下可自行操作，不僅實(shí)現(xiàn)了電氣設(shè)備的自行化運(yùn)行，從根本上提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，還從根本上降低了勞務(wù)人員的開(kāi)支成本，為企業(yè)創(chuàng)造了更大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

2. 智能技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用。電氣管理控制工作是電氣系統(tǒng)運(yùn)行中的一項(xiàng)重要工作，對(duì)保障電氣系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行有著重要作用。對(duì)于電氣行業(yè)來(lái)說(shuō)，如果電氣控制過(guò)程也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，那么所獲得的利益將不再是保障系統(tǒng)正常運(yùn)行那么簡(jiǎn)單，還包括降低勞務(wù)成本，節(jié)省企業(yè)人力等多方面的好處。事實(shí)上，如果電氣控制過(guò)程要實(shí)現(xiàn)控制自動(dòng)化，必然也要應(yīng)用智能技術(shù)。電氣控制中常提到的模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制便是智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的兩種主要表現(xiàn)。

3.人工智能技術(shù)在日常操作中的應(yīng)用。電氣行業(yè)與我們平常的生活和學(xué)習(xí)有密切聯(lián)系，所以，將以前繁瑣的操作進(jìn)行簡(jiǎn)化，提升電氣系統(tǒng)的操作效率是很有必要的。在平常的電氣系統(tǒng)操作過(guò)程中應(yīng)用人工智能技術(shù)，便能夠使復(fù)雜的操作程序變得簡(jiǎn)單，在家中利用電腦就可以完成有關(guān)操作，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控。不僅如此，我們還可以簡(jiǎn)化界面，將有些重要的信息及時(shí)進(jìn)行保存與處理，便于以后的查詢(xún)和使用。除此以外，利用人工智能技術(shù)還能夠自動(dòng)生成報(bào)表，這節(jié)省了很多時(shí)間，提高了工作效率。

4.人工智能技術(shù)在事故和故障診斷中的應(yīng)用。模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專(zhuān)家系統(tǒng)是人工智能故障診斷技術(shù)的主要構(gòu)成部分，其在電氣事故以及故障的診斷中非常重要。受多方面原因的影響，電氣行業(yè)時(shí)常會(huì)有故障問(wèn)題產(chǎn)生，假如對(duì)故障診斷不正確或者不及時(shí)，引起的損失將會(huì)是非常巨大的。以前的故障診斷方式是非常復(fù)雜的，并且準(zhǔn)確性不是很高。例如，就變壓器而言，以前常用的故障診斷方式是先將變壓器油里分解出來(lái)的氣體收集起來(lái)，之后再對(duì)收集的氣體進(jìn)行分析，以判斷是不是存在故障。此種方法不僅浪費(fèi)時(shí)間，而且浪費(fèi)精力，并且需等待很長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)有結(jié)果，還會(huì)出現(xiàn)診斷不正確的情況。電氣系統(tǒng)中設(shè)備的故障有著不確定性和非線性的特點(diǎn)，并且它與故障征兆之間有著錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系，用傳統(tǒng)手段很難準(zhǔn)確及時(shí)的檢測(cè)和診斷，而智能技術(shù)的方法在這一方面有著其特有的優(yōu)勢(shì)。目前在電氣系統(tǒng)的設(shè)備故障診斷上，主要應(yīng)用模糊邏輯、專(zhuān)家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這幾種自動(dòng)化智能技術(shù)。

5. 人工智能技術(shù)可以簡(jiǎn)化電氣自動(dòng)化的控制流程。電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的操作流程非常的繁瑣，對(duì)于操作的步驟要求也非常嚴(yán)格，一旦出現(xiàn)細(xì)微的操作問(wèn)題，則可能引起嚴(yán)重的機(jī)器故障發(fā)生，并造成無(wú)法估量的損失。如何保證電氣設(shè)備能夠有效穩(wěn)定的運(yùn)作，并在控制過(guò)程中盡量實(shí)現(xiàn)操作的簡(jiǎn)單化、程序化是每個(gè)研究人員關(guān)心的難題。人工智能技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展有效的解決了這個(gè)難題，通過(guò)對(duì)日常資料的儲(chǔ)存與分析，可以在機(jī)器發(fā)生事故時(shí)采取有效及時(shí)的措施，最大程度上保證社會(huì)的和諧發(fā)展。

6.電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)電氣設(shè)備是一項(xiàng)極其復(fù)雜和繁瑣的工作，它是在電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)的大量經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，運(yùn)用電路、電磁場(chǎng)、電機(jī)電器等相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。傳統(tǒng)電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)手段較為簡(jiǎn)單，首先它的實(shí)驗(yàn)手段較為簡(jiǎn)單，在此基礎(chǔ)上用手工的方式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此獲得的方案就很難達(dá)到最優(yōu)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)達(dá)，在電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)上，由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的方式逐漸取代了手工設(shè)計(jì)，人工智能技術(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用，縮短了電氣產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的周期，大大提高了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。智能技術(shù)應(yīng)用在電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)中時(shí)，主要是運(yùn)用遺傳算法和專(zhuān)家系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行。作為一種較為先進(jìn)的優(yōu)化算法，遺傳算法非常適合用于產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)，因此在進(jìn)行電氣產(chǎn)品的自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)，也大多采用這種方法或者以這種方法為基礎(chǔ)衍生的改進(jìn)方法。除了遺傳算法，專(zhuān)家系統(tǒng)是產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)中的另一個(gè)強(qiáng)有力的武器。但從目前專(zhuān)家系統(tǒng)的總體情況來(lái)看，還處于開(kāi)發(fā)應(yīng)用的研究階段，還沒(méi)有做到完全應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中。在電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上，河北工業(yè)大學(xué)就專(zhuān)家系統(tǒng)做了一些嘗試和實(shí)驗(yàn)，他們將專(zhuān)家系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)結(jié)合起來(lái)，開(kāi)發(fā)出了由最初設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)和零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這三個(gè)部分組成的電磁繼電器計(jì)算機(jī)輔助專(zhuān)家系統(tǒng)。這個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)在進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)非常方便，在設(shè)計(jì)電磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸、線圈匝數(shù)和觸頭材料等相關(guān)內(nèi)容時(shí)，只需要輸入繼電器的參數(shù)，系統(tǒng)就能按照要求自行設(shè)計(jì)，還可以將特性曲線和結(jié)構(gòu)圖一一描繪出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)的自動(dòng)化控制。除了遺傳算法和專(zhuān)家系統(tǒng)外，在進(jìn)行電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，還可以使用模擬邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)等方法來(lái)進(jìn)行自動(dòng)化的智能設(shè)計(jì)。

二、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，高新科技在人們生活、生產(chǎn)領(lǐng)域也就滲透得愈加深，而智能技術(shù)作為高科技產(chǎn)物中的其中一種，它自身所具備的優(yōu)良特點(diǎn)使其在電氣行業(yè)中得到了極其廣泛的應(yīng)用。在本篇文章中，筆者通過(guò)對(duì)智能技術(shù)特點(diǎn)，及其在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，得出智能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電氣行業(yè)自動(dòng)化的重要手段，應(yīng)該得到大力的發(fā)展。

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