人工智能算法在自動化控制中的應(yīng)用

郭嘉威（京瓷辦公設(shè)備科技（東莞）有限公司，廣東 東莞 523326）

0 引 言

高效的精準(zhǔn)化控制方式是電氣自動化控制的重要基礎(chǔ)。自動化控制主要研究的是計算機(jī)數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用、數(shù)據(jù)數(shù)字化的分類識別處理、系統(tǒng)組成方式的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和電氣自動化的控制等所有的細(xì)小分支。在自動化控制技術(shù)基礎(chǔ)上，通過與人工智能算法相結(jié)合，會在某種程度上大大提高電氣自動化控制的工作效率，節(jié)省在傳統(tǒng)電氣控制中消耗的時間，降低設(shè)備運行消耗的能源和人力資源，大幅提高電氣自動化控制對機(jī)器時間和操控精確度的控制。

1 特點及應(yīng)用

1.1 起源和依據(jù)

人工智能算法主要是通過數(shù)據(jù)高效處理設(shè)備和運算龐大的數(shù)據(jù)算法的計算設(shè)備，對一些大數(shù)據(jù)進(jìn)行快速化集中處理，通過處理分析出結(jié)果，并通過處理結(jié)果模仿人類的智慧和智力反應(yīng)。人工智能算法融合了自然科學(xué)學(xué)科和社會學(xué)學(xué)科，主要用于語言和圖文的處理和理解、計算機(jī)編程、機(jī)器人和無人機(jī)等，即需要大量數(shù)據(jù)進(jìn)行支撐的領(lǐng)域。

1.2 人工智能算法的特點

人工智能算法的顯著特點是自身具有極大的可靠性，表現(xiàn)在使用了許多智能機(jī)器分析計算設(shè)備，對數(shù)字進(jìn)行高效無誤精確的處理，無需使用額外的其他老舊傳統(tǒng)的計算解決辦法，極大地方便了電力行業(yè)對電力系統(tǒng)的操作。人工智能算法確實有效幫助了現(xiàn)代化企業(yè)高效化地快速發(fā)展企業(yè)效益，提高工業(yè)生產(chǎn)的效率和生產(chǎn)的安全性。

1.3 人工智能算法與電氣化設(shè)計

電氣化設(shè)計應(yīng)用人工智能算法的方面很多。利用人工智能算法設(shè)計電氣化設(shè)備時，不需要具體細(xì)化了解設(shè)計意圖的對象實際的非參數(shù)線性變化和實際的控制行為狀態(tài)。人工智能算法用于控制的控制器不和驅(qū)動器存在任何傳輸性的直觀關(guān)系。人工智能算法對智能化人工控制的操縱性有強(qiáng)的控制性，能準(zhǔn)確提高預(yù)測的事實。利用人工智能算法進(jìn)行控制器編程，可以達(dá)到抗干擾的目的。人工智能算法加強(qiáng)了數(shù)據(jù)信息在控制器編程中的優(yōu)越性，使其在后期優(yōu)化和修正方面優(yōu)勢明顯。

1.4 在電氣化控制中的運用

電氣產(chǎn)品中應(yīng)用人工智能算法，從根本上對設(shè)計方案的改進(jìn)，提高合理性和科學(xué)性，有很大的積極作用。對于產(chǎn)品開發(fā)研發(fā)的周期和設(shè)計理念對科學(xué)化、自動化的體現(xiàn)，表現(xiàn)出了很好的利用價值，使用效果良好[1]。

1.5 人工智能算法的控制能力

第一，人工智能算法在數(shù)據(jù)采集中能夠?qū)崿F(xiàn)完全的自動化，并實時對數(shù)據(jù)完成分析處理工作。它可以采集全部的量化數(shù)值和模擬有效的數(shù)值，能進(jìn)行實時的采集處理并進(jìn)行存儲。第二，人工智能算法會對動畫情景進(jìn)行模擬，對圖片中的系統(tǒng)狀況進(jìn)行模擬，且自動生成模擬圖。第三，人工智能算法的專家分析能很快實現(xiàn)力運行曲線的呈現(xiàn)、一系列的儲存加工處理工作和報表的自動生成。第四，人工智能算法能記錄故障產(chǎn)生的錄波和故障發(fā)生的順序記錄，并對一些毀壞性操作進(jìn)行模擬化操作，還可以進(jìn)行開關(guān)量變位和波形捕捉[2]。

2 人工智能算法的實際作用

利用人工智能算法監(jiān)控電氣設(shè)備設(shè)計和生產(chǎn)，有很大的糾錯作用。人工智能算法對電氣設(shè)備的好壞和安全性評估具有顯著優(yōu)勢。電氣設(shè)備的設(shè)計涉及方方面面的專業(yè)化電子科技技術(shù)，其中包括電子、磁場、電力技術(shù)和設(shè)計電路等知識。利用人工智能算法對這些科技知識進(jìn)行綜合很方便，如果單獨依靠設(shè)計者的學(xué)識和專業(yè)水平知識難度很大，且要耗費物力、金錢和研發(fā)人員的精力。使用人工智能算法可以高效快速地解決電氣設(shè)備在設(shè)計制造時涉及的專業(yè)知識多、知識面廣、難度大等需要大量專業(yè)知識人員投入的問題，還可以快速解決繁瑣的計算和模擬過程，能在實際的工作中極大縮短設(shè)計時間，加強(qiáng)科學(xué)精確性。通常，人工智能算法需要結(jié)合實際情況，根據(jù)對電氣設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計方案分析和與儲存設(shè)計經(jīng)驗的比對，更好地開發(fā)新功能，并用人工智能算法的專家方案對設(shè)計方案改進(jìn)優(yōu)化，同時與遺傳算法的數(shù)據(jù)比對，得出更科學(xué)的結(jié)果。在電氣設(shè)備設(shè)計中應(yīng)用人工智能算法的科學(xué)技術(shù)，對于設(shè)計人員的計算機(jī)操作水平有一定要求。要使設(shè)計人員熟練掌握人工智能算法的軟件使用方法，還要有一定的電氣設(shè)備設(shè)計經(jīng)驗。

3 在電氣設(shè)備控制中運用人工智能算法

在電氣設(shè)備控制實施中，采用人工智能算法能夠提高電氣設(shè)備的自動化反應(yīng)，有助于電氣系統(tǒng)順利運轉(zhuǎn)，提高電氣設(shè)備的效率和質(zhì)量，同時可以大量減少對人員、資金和技術(shù)的大量投入。電氣設(shè)備的自動化控制是一個重要的生產(chǎn)操作環(huán)節(jié)。對于模糊化的控制，傳統(tǒng)自動化控制無法實現(xiàn)，而采用人工智能算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家技術(shù)體系就可輕松實現(xiàn)控制。一般狀況下，人工智能算法在做模糊控制操作時，準(zhǔn)確性和效率很高。模糊控制操作實際的應(yīng)用性和范圍很廣，其在電氣化控制中主要表現(xiàn)在直流和交流傳動中的技術(shù)應(yīng)用，能夠發(fā)揮PID和PI控制器的作用。同時，在高動態(tài)全數(shù)字系統(tǒng)中，能應(yīng)用模糊神經(jīng)控制器[3]。

4 人工智能算法應(yīng)用在電力方面

電力系統(tǒng)中對人工智能算法的需要很大，且有著廣泛應(yīng)用。人工智能算法應(yīng)用集中在啟發(fā)式搜索、神經(jīng)專家網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊集理論。專家運行系統(tǒng)在人工智能算法中屬于程序比較復(fù)雜的，包含了許多專業(yè)知識，所以對很復(fù)雜電力系統(tǒng)排布方面的問題都能夠應(yīng)用專家系統(tǒng)進(jìn)行解決。專家系統(tǒng)具備對這些問題的解決能力，是因為其組成部分有咨詢理解、推理機(jī)制、知識獲取和數(shù)據(jù)庫等的多部分。所以，對于專家系統(tǒng)的維護(hù)和更新至關(guān)重要。多重的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和訓(xùn)練算法，在電力系統(tǒng)的實際控制中有很大的實用意義。人工智能算法對電力系統(tǒng)提供了非常靈活的解決方式，決定了其能在電力系統(tǒng)中處理數(shù)據(jù)龐大的信息。例如，人工智能算法神經(jīng)系統(tǒng)能迅速分類，有助于準(zhǔn)確構(gòu)建樣本和模型。

5 結(jié) 語

通過分析人工智能算法的特點，預(yù)測在未來的電氣化工業(yè)中必然會大量依賴人工智能算法。在電氣化自動控制中，應(yīng)用人工智能算法能極大改善電氣化自動控制的控制反應(yīng)時間，節(jié)省成本，達(dá)到高效生產(chǎn)。所以，人工智能算法的應(yīng)用前景很廣。

[1] 劉宗保.人工智能技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用[J].科技促進(jìn)發(fā)展（應(yīng)用版），2011，（12）：145-146.

[2] 賈 剛，張 萌.淺談電氣自動化控制中的人工智能技術(shù)[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011，（9）：294.

[3] 劉宇石.淺談電氣自動化控制中的人工智能技術(shù)[J].商場現(xiàn)代化，2011，（Z2）：41.