人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用淺談

文/梁一依，武漢海博瑞科技有限公司

人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用淺談

文/梁一依，武漢海博瑞科技有限公司

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使得我國(guó)的科學(xué)技術(shù)水平也在不斷提高，人工智能經(jīng)過(guò)多年來(lái)的研究與開(kāi)發(fā)，已經(jīng)逐漸成熟，其在電氣自動(dòng)化控制中作用尤其明顯，不僅能夠提高電氣自動(dòng)化的效率，還能夠使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益達(dá)到最大化。

人工智能；電氣自動(dòng)化控制；應(yīng)用

1 人工智能技術(shù)的內(nèi)涵及特點(diǎn)

人工智能技術(shù)是指探索人類(lèi)智能的有關(guān)理論，且以此為依據(jù)對(duì)它進(jìn)行模擬、延伸及拓展的一項(xiàng)方法與技術(shù)。它是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)組成部分，主要是了解人類(lèi)智能出現(xiàn)的本質(zhì)并對(duì)它進(jìn)行模擬，以實(shí)現(xiàn)智能機(jī)的生產(chǎn)。人工智能技術(shù)的主要研究領(lǐng)域有機(jī)器人和專(zhuān)家系統(tǒng)等。人工智能化技術(shù)跨越很多學(xué)科，例如心理學(xué)和邏輯學(xué)以及語(yǔ)言學(xué)等，但是計(jì)算機(jī)科學(xué)是人工智能技術(shù)的重要基礎(chǔ)。一般情況下，人工智能技術(shù)研究的均為一些復(fù)雜問(wèn)題，并力求通過(guò)智能機(jī)器來(lái)完成這些復(fù)雜的工作。人的大腦是最精密的機(jī)器，但人腦的思考過(guò)程也可以被模仿，事實(shí)上智能機(jī)在編程過(guò)程中就是對(duì)人腦進(jìn)行模仿，并對(duì)搜集的信息進(jìn)行研究，從而實(shí)現(xiàn)回饋。所以，模擬人腦已成為大多數(shù)行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的一個(gè)手段。

人工智能技術(shù)的典型特征為它能夠代替較復(fù)雜的腦力勞動(dòng)，能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行收集與鑒別，還可以有效地進(jìn)行處理。人工智能機(jī)的計(jì)算精度是很高的，將其運(yùn)用到電氣自動(dòng)化控制中，既能使生產(chǎn)和流通以及交換過(guò)程得到優(yōu)化，還能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化，極大地減少了人力資源的投入量，而且還使工作效率得到了提高。將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制行業(yè)中，將促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與升級(jí)。

2 人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 故障自愈的實(shí)現(xiàn)

在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，為了進(jìn)一步保障電力系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行，需要作業(yè)人員將所需電量、安全、有效地輸送給用戶。在這一過(guò)程中，電力部門(mén)采用故障后維修的方式進(jìn)行電網(wǎng)故障的排查以及維修。由于該方法在運(yùn)用的過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)故障范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，維修效率較低的狀況。為此，需要電力部門(mén)加強(qiáng)對(duì)于人智能技術(shù)的運(yùn)用。隨著該技術(shù)的運(yùn)用，作業(yè)人員能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)中的設(shè)備進(jìn)行可視化管理，繼而由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)于配電網(wǎng)設(shè)備異常狀況的檢測(cè)，最終確保人工智能技術(shù)在發(fā)覺(jué)電力故障后，能夠快速啟動(dòng)維修決策程序，實(shí)現(xiàn)故障高速響應(yīng)處理。此外，該技術(shù)的運(yùn)用能夠確保電力系統(tǒng)在出現(xiàn)電力故障的過(guò)程中，對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控以及隔離，從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的故障自我診斷、治療以及痊愈。此外，自動(dòng)隔離故障可避免擴(kuò)大停電范圍，保證配網(wǎng)可靠、安全運(yùn)行，使用戶感受不到故障停電的發(fā)生。

2.2 電氣設(shè)備設(shè)計(jì)

眾所周知，電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)絕非一件容易的事情，其設(shè)計(jì)需要經(jīng)歷的是一個(gè)非常繁瑣復(fù)雜的過(guò)程。電氣設(shè)備設(shè)計(jì)所應(yīng)用到的學(xué)科知識(shí)是非常廣泛的，諸如電機(jī)、電路、電力電子技術(shù)、變壓器以及電磁場(chǎng)等等，現(xiàn)階段，人們對(duì)于電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)更是提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)與更嚴(yán)的要求，因此，我們必須要根據(jù)現(xiàn)階段人們的實(shí)際生活需求來(lái)改善和提升電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)水平。我國(guó)傳統(tǒng)的電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)工作主要依靠的是設(shè)計(jì)師自身的經(jīng)驗(yàn)，而忽視了市場(chǎng)的實(shí)際需求，這樣就會(huì)導(dǎo)致不必要的資源浪費(fèi)，現(xiàn)階段的人工智能技術(shù)恰恰彌補(bǔ)了這一點(diǎn)，人工智能技術(shù)能夠計(jì)算出我們?nèi)四X難以計(jì)算的復(fù)雜公式，并且會(huì)自主演練，確保及時(shí)性和準(zhǔn)確性，對(duì)于工作人員和工作經(jīng)驗(yàn)也不會(huì)有太高的要求。

2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

ANNS即人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在信號(hào)處理和識(shí)別模式等方面得到廣泛認(rèn)可，其在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用同樣集中在直流傳動(dòng)系統(tǒng)和交流傳動(dòng)系統(tǒng)之中。前者基于ANNS在運(yùn)用中的非線性函數(shù)估計(jì)優(yōu)勢(shì)，ANNS在不了解控制對(duì)象具體模型的情況下可進(jìn)行有效操作，并且其運(yùn)用并行結(jié)構(gòu)，能夠適應(yīng)輸入過(guò)程中多傳感器的使用，在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中運(yùn)用多個(gè)傳感器能避免某些傳感器自身缺陷造成的影響，以此提升了自身決策的可靠性；后者多應(yīng)用于檢測(cè)和診斷交流電機(jī)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的條件，例如在步進(jìn)電機(jī)控制算法優(yōu)化方案中，充分利用ANNS常規(guī)反向轉(zhuǎn)播算法，依照初始速度和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的實(shí)際情況，同時(shí)憑借實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支撐，確定最大可觀測(cè)速度增量，并且在這一過(guò)程中應(yīng)輔以ANNS了解三維圖形映射的功能。對(duì)比提醒控制算法，在ANNS常規(guī)反向轉(zhuǎn)播算法作用下，交流傳動(dòng)系統(tǒng)性能得到有效改善，減少定位時(shí)間，并有效控制負(fù)載轉(zhuǎn)矩的初始速度。

2.4 智能客戶終端的建設(shè)

一般而言，電網(wǎng)智能客戶終端的建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于客戶電力需求的監(jiān)控，并促成了用電信息的互動(dòng)共享，最終帶動(dòng)了電網(wǎng)服務(wù)的優(yōu)化以及提升。不僅如此，隨著該客戶端的構(gòu)建，電力用戶能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于任意時(shí)段用電量的查詢(xún)，并為客戶提供用電信息，以此來(lái)改進(jìn)生產(chǎn)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約用電效果的提升。

2.5 在產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中應(yīng)用人工智能技術(shù)之后，可以使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)脫離傳統(tǒng)人工操作模式，只要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)就可以完成，新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間變短，從而更快的投入生產(chǎn)，非常有利于生產(chǎn)效率的提高。一般來(lái)說(shuō)人工智能技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用可具體分為遺傳算法，與專(zhuān)家系統(tǒng)兩種，將遺傳算法應(yīng)用于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，可以使其能夠直接控制操作對(duì)象，重要的不需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)，控制系統(tǒng)可以按照設(shè)計(jì)人員的要求，生成對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，因此遺傳算法的應(yīng)用較為廣泛。專(zhuān)家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與遺傳算法有一定的差別，該方法依賴(lài)于控制系統(tǒng)對(duì)前人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析、歸納，然后自動(dòng)形成信息資料系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行推理與判斷后生成決策過(guò)程，這樣就可以確保電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，人工智能技術(shù)在當(dāng)前社會(huì)中具有良好的應(yīng)用效果，能為人們的生產(chǎn)生活提供較大的便利，將其積極應(yīng)用在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中，能起到良好效果。提升人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用效果，主要體現(xiàn)在電氣自動(dòng)化設(shè)備中對(duì)人工智能技術(shù)的有效應(yīng)用，人工智能技術(shù)在電氣控制過(guò)程中的應(yīng)用，以及人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的平常操作之中的有效應(yīng)用。

[1]馬龍.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].山西焦煤科技，2014，S1：50-51+55.

[2]汪萬(wàn)彩.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用探討[J].機(jī)電信息，2013，12：125+127.