淺談電氣自動化控制中的人工智能技術(shù)

天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院 趙建松

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淺談電氣自動化控制中的人工智能技術(shù)

天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院 趙建松

【摘要】隨著科技的發(fā)展和信息技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)得到飛速的發(fā)展，在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用，有效提升了人們的生活水平。電器自動化的發(fā)展，有效提升了人們的工作效率，在生產(chǎn)、流通和交換，以及分配等關(guān)鍵環(huán)節(jié)中發(fā)揮著重要作用，為人們節(jié)省了大量人力和物力的投入。特別是人工智能的發(fā)展和普及，有效推動了電氣自動化領(lǐng)域日新月異的發(fā)展和變化，在人工智能技術(shù)的平臺上，電氣自動化發(fā)揮著越來越重要的作用，為人們的生產(chǎn)和生活提供了極大地方便，二者共同發(fā)展達(dá)到了雙贏。

【關(guān)鍵詞】電氣自動化；人工智能；應(yīng)用

Abstract:With the development of technology and the development of information technology, computer technology has been rapid development, production and in people’s lives play an important role in effectively improving people’s living standards. Electrical automation, effectively improve people’s working efficiency, play an important role in key aspects of the production, distribution and exchange, distribution and so on, in order to save people a lot of manpower and material resources. In particular, the development and popularization of artificial intelligence, effectively promote the rapid development of electrical automation and changes on the platform of artificial intelligence technology, electrical automation is playing an increasingly important role in people’s production and life provides a greatly convenience, the two reached a win-win and common development.

Keywords:Electrical automation; artificial intelligence; application

1　引言

人工智能的特點(diǎn)就在于具有特殊的感知能力、思維能力和行動能力。具有廣闊的發(fā)展前景。人工智能是由人類制造，具有智能的機(jī)器。能夠模擬人類具有智能反映的生產(chǎn)機(jī)器。近年來，電氣信息領(lǐng)域興起了一門新的學(xué)科，就是電氣自動化，這項技術(shù)主要是通過運(yùn)動控制、工業(yè)過程控制、電力電子技術(shù)、檢測與自動化儀表、電子與計算機(jī)技術(shù)、信息處理、管理與決策等技術(shù)共同研發(fā)出來的一種新興技術(shù)領(lǐng)域。人工智能技術(shù)的普及，有效推動了電氣自動化學(xué)科的發(fā)展，尤其是在自動控制領(lǐng)域更是取得了優(yōu)異的發(fā)展成績。有效推動了電子設(shè)備的智能化運(yùn)行，提升控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是生產(chǎn)技術(shù)方面的進(jìn)一步完善和發(fā)展。

2　人工智能的優(yōu)勢

控制人工智能的方式有很多，通常情況下都是根據(jù)控制類型進(jìn)行控制的。充分體現(xiàn)出了AI函數(shù)近似器的巨大優(yōu)勢，這是一般的函數(shù)估計器所不具備的偉大進(jìn)步。

2.1設(shè)計思路簡單

傳統(tǒng)的控制方式，主要是通過控制對象來設(shè)局控制模型，最后形成控制器。但是模型在設(shè)計過程中，通常會受很多不穩(wěn)定因素的影響，比如說參數(shù)的改變和數(shù)值的類型發(fā)生變化等原因，為設(shè)計工作造成許多的阻礙。通過人工智能控制，有效解決了這個問題，設(shè)計AI函數(shù)近似器可以拋開模型，直接進(jìn)行控制。

2.2性能加強(qiáng)

通過對相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，能夠有效提升性能。比如說，采取模糊邏輯控制器能夠有效提升反應(yīng)時間，降低過沖，與最優(yōu)PID控制器相比具有更大的優(yōu)勢。

2.3使用更加方便

從調(diào)節(jié)喝酒時用的角度來說，人工智能控制器與古典控制器相比，要更靈活，更能夠適應(yīng)新數(shù)據(jù)和新信息。設(shè)計人員即便沒有專業(yè)的知識，也能夠憑借語言和相應(yīng)信息進(jìn)行設(shè)計。

2.4一致性好

傳統(tǒng)的控制算法在設(shè)計過程中是根據(jù)對象的個性化特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計的，所以只需要控制好特定對象呈現(xiàn)出良好的效果就行，但是對于其他控制對象來說，效果卻不一定是良好的。人工智能算法則不用考慮這個問題，因為無論是哪種數(shù)據(jù)，都能夠保障估計結(jié)果的一致好評。

3　人工智能的應(yīng)用

人工智能技術(shù)的進(jìn)步，帶動了人工智能控制的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大，比如說電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計、故障預(yù)測及診斷、和控制與保護(hù)等，都用到了人工智能控制技術(shù)。

3.1優(yōu)化設(shè)計

優(yōu)化設(shè)計電子產(chǎn)品比較復(fù)雜，涉及到理論學(xué)科和經(jīng)驗兩方面的知識。傳統(tǒng)的設(shè)計電子產(chǎn)品的方式主要是通過經(jīng)驗采取大量的實(shí)驗方式進(jìn)行驗證，缺乏來自技術(shù)層面的知識，不僅工作量負(fù)擔(dān)過重，而且還難以取得效率，設(shè)計的方案也不夠科學(xué)合理。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，再加上人工智能技術(shù)的支持，傳統(tǒng)的設(shè)計電器產(chǎn)品方式已經(jīng)不適用于當(dāng)前科技發(fā)展的需要，因此當(dāng)前的設(shè)計方式主要通過計算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計，有效縮短了設(shè)計時間，并且設(shè)計的產(chǎn)品更加優(yōu)質(zhì)化、高效化和智能化。人工智能技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計主要通過兩種方式進(jìn)行，分別是遺傳算法和專家系統(tǒng)。其中，遺傳算法是對結(jié)構(gòu)對象直接進(jìn)行操作，具有內(nèi)在隱形性特點(diǎn)和全局尋優(yōu)能力；他的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在三個方面：首先，能夠自動獲取和指導(dǎo)搜索空間達(dá)到最優(yōu)化水平。其次，能夠自動調(diào)整搜索方向。最后，可以避免規(guī)則的約束。遺傳算法的主要特點(diǎn)就是有利于進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，因此在電器產(chǎn)品設(shè)計人工智能方面得到廣泛應(yīng)用。在專家系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，可以根據(jù)相關(guān)領(lǐng)域中專家提出的知識和經(jīng)驗，進(jìn)行個性化判斷，對人類專家的決策進(jìn)行模擬，幫助人們解決那些困難問題。這也是產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計的主要方式，雖然當(dāng)前的發(fā)展還處于起步階段，不適合在實(shí)際中運(yùn)用，但是其具有廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3.2故障診斷

電氣設(shè)備的故障特點(diǎn)主要體現(xiàn)在非線性、 不確定性和復(fù)雜性等方面，通過傳統(tǒng)的方式很難進(jìn)行診斷，同時也無法保障診斷的效率性和準(zhǔn)確性。人工智能方法則不痛，不僅能夠提升診斷的準(zhǔn)確率，還能夠及時解決診斷過程中出現(xiàn)的故障。

3.3智能控制

人工智能控制技術(shù)在未來的發(fā)展中具有廣闊的發(fā)展前景，而且在電氣自動化方面也應(yīng)用十分廣泛。控制方式包括專家系統(tǒng)控制、 模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等幾個方面。應(yīng)用的對象包括四個方面：首先收集和處理在開關(guān)量和模擬量中得到的數(shù)據(jù)。其次，實(shí)時監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。再次，運(yùn)用鍵盤和鼠標(biāo)控制系統(tǒng)。最后，記錄故障，并進(jìn)行分析。

4　結(jié)語

隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣自動化的技術(shù)水平也在不斷提高，人工智能的特點(diǎn)就在于具有特殊的感知能力、思維能力和行動能力。隨著人工智能技術(shù)的普及，電氣自動化也會得到進(jìn)一步發(fā)展，會在人類社會經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮更加巨大的作用。

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[2]陳洪峰.國內(nèi)電氣自動化發(fā)展?fàn)顩r與趨勢[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2013(6).

趙建松（1982－），男，天津人，天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向：控制理論與控制工程及智能樓宇自動化。

作者簡介：