淺析人工智能在電氣自動化控制中的應用

陳敏

1 引言

隨著信息時代的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的常規(guī)工業(yè)技術在基于計算機強大計算能力開發(fā)出的人工智能面前，顯得效率低下、人力成本要求高、誤差大。電氣自動化是電氣工程自動控制研究的重要內(nèi)容，系統(tǒng)運行、信息處理、計算機應用等構成依托高精度、高效率技術存在的領域，常規(guī)技術應用會受到技術水平的限制，注定無法持續(xù)運用于電氣自動化，必須淘汰。同時，由于人工智能技術具有計算精度高、運行效率高的特點，將其與電氣自動化控制相結合不僅可以節(jié)省人力、物力等成本的投入，而且能提高電氣自動化系統(tǒng)運行的效率。因此，在電氣自動化控制中應用人工智能是順應時代發(fā)展的選擇，可促進電氣自動化的發(fā)展。

2 人工智能的優(yōu)勢

人工智能技術作為一門近年來發(fā)展迅速的高新技術領域的科學，是以計算機程序設計作為重要基礎連結多門學科并使其相互交叉表現(xiàn)的結果。其本質(zhì)是通過探索研究體現(xiàn)人類大腦的思考過程并對它進行模擬，據(jù)此創(chuàng)造出能模擬人類活動的智能機器，以用來代替人類進行復雜工作的操作，目前機器人和專家系統(tǒng)專業(yè)領域中研究的重點都集中于人工智能。

相較于其他智能，運用非線性函數(shù)近似器進行處理數(shù)據(jù)是人工智能最大的優(yōu)勢來源，具體來說，使用人工智能一般能具有如下的優(yōu)勢：

2.1 控制性能強

由于人工使用非線性函數(shù)近似器進行處理數(shù)據(jù)，使得其相較于普通的控制系統(tǒng)可以更有效得設計一定的語言與時間，并且在后續(xù)調(diào)節(jié)時更方便、簡單，同時具有良好的數(shù)據(jù)與信息的適應性，還具有較高的抗干擾性能，而這些最終表現(xiàn)在人工智能的控制性能得到加強。

2.2 操作簡便，使用門檻低

人工智能彌補了普通的控制器調(diào)節(jié)能力很差的缺陷，減小了控制難度，因此，關于人工智能控制器的設計，最大的難點只限制于對參數(shù)變化及非線性要素的了解，而不會涉及到建立動態(tài)模型的地步。簡單來說，就是即使不具備相應的專業(yè)知識也沒有專家的指導，只要有成熟的人工智能系統(tǒng)，同樣可以運用相應的人工智能對信息和語言等進行需要的設計工作。

2.3 精確度高，具有高度一致性

由于人工智能的控制器與驅(qū)動器是兩個獨立運作的單位，這使得人工智能具有較好的抗干擾性，即使輸入的數(shù)據(jù)存在并不精確或是部分未知的情況，也可以對數(shù)據(jù)進行處理并取得較準確的預測效果。并且只需要通過對整體系統(tǒng)的相應時間區(qū)間及下降時間區(qū)間進行部分調(diào)整就可以有效提高函數(shù)的參數(shù)性能，且不會產(chǎn)生較大的過沖。

3 人工智能在電氣自動化領域的運用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，人工智能在電氣自動化控制中的應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面，即運行效率、專家系統(tǒng)和模糊控制。運作效率即提高系統(tǒng)運行的效率，模糊控制指通過簡化系統(tǒng)動態(tài)來提高系統(tǒng)控制力，而專家系統(tǒng)是指輸入特定的指令得出結論。模糊控制在當前電力系統(tǒng)中應用最為廣泛，因其操作效率高，和設備的融合良好。

3.1 人工智能在電氣自動化設計中的應用

普遍而言，電氣自動化設計涉及的專業(yè)較多，例如電機調(diào)教、電力電路分布以及控制器參數(shù)設計等，因此應用常規(guī)的方法設計實踐難度較高，對于設計人員的技術要求和專業(yè)要求更為嚴格。與此同時，需各專業(yè)的工作人員相互配合，所以會耗費更多的財力、物力和人力。在電氣自動化設計中應用人工智能技術，不僅可以快速解決各個領域不同疑難問題，可提高工作效率以及設計的準確程度。與此同時，在設計過程中，需要結合實際來改善或提高設計的要求同時保證質(zhì)量水平，人工智能可以綜合考慮多種復雜情況，這也是其優(yōu)勢所在。

3.2 人工智能在電氣自動化設備中的應用

電氣自動化系統(tǒng)由于涉及到很多專業(yè)知識與領域常識，存在很明顯的復雜性于操作難度。對于專業(yè)工作人員來說，被要求具備較高的工作素質(zhì)、完備的專業(yè)知識，因此現(xiàn)階段對于電氣自動化設備人才需求大。此外，因電氣自動化系統(tǒng)構成復雜，導致其手動操作的實際有效性往往不高，為避免因操作不當導致出現(xiàn)意外宕機甚至引起安全事故等問題，借助人工智能是最好的選擇。電氣設備與人工智能化的結合可以彌補人體構造的缺失，減少了人的勞動量，也提高了操作效率，同時也可節(jié)約成本，保證電氣自動化設備運行狀態(tài)穩(wěn)定、安全，同時也可優(yōu)化設備運行的內(nèi)外部環(huán)境。

3.3 人工智能在電氣自動化控制過程中的應用

電氣自動化運作系統(tǒng)中最重要的部分是電氣控制，在電氣控制過程中通過使用人工智能實現(xiàn)自動化運作，將會極大地提高整個系統(tǒng)的工作效率，并降低系統(tǒng)運行成本，尤其是降低人力成本。在電氣自動化控制領域，因人工智能技術含量較高，集中性高，所以專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡控制與人工智能系統(tǒng)的結合度日益提高。這里以模糊控制為例進行分析，電氣傳動可通過直流、交流傳動發(fā)揮其作用，直流傳動主要為Mamdani與Sugeno，前者的作用主要為調(diào)控速度；在交流傳動中，人工智能實現(xiàn)的主要途徑為模糊控制。

4 運用人工智能的意義

為更好滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)需求，適應不斷加快地經(jīng)濟發(fā)展速度與時代腳步，我國的電氣工程現(xiàn)階段面對的挑戰(zhàn)十分巨大。目前，我國電氣工程中使用的設備往往運行不穩(wěn)定，同時缺少相關領域的專業(yè)人員。而作為信息時代的標志性產(chǎn)物，人工智能技術的優(yōu)越性日益凸顯，可以收集、處理并反饋信息，代替人類進行部分復雜工作，所以若在電氣自動化控制中應用人工智能，其發(fā)展在一定程度上是跨越時代的，具有一定的代表性。為能夠更好地應對挑戰(zhàn)，在電氣自動化領域全面引入人工智能勢在必行。在電氣工程中使用人工智能，能優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，促進電氣自動化的逐步升級，做到作業(yè)智能化，設備自我檢修智能化，從而大大降低設備的故障率，提高設備的工作效率，減少人力的投入，促進生產(chǎn)成本的降低，同時實現(xiàn)實際生產(chǎn)效率的提高。

5 結語

人工智能可替代人類進行當前生產(chǎn)與高度自動化控制，是人類智力技術的延伸和擴展，將其應用在電氣自動化控制領域可使得電氣自動化系統(tǒng)運行更安全有效，也相應提高了電氣自動化系統(tǒng)運行的效率，對我國電氣工程發(fā)展的貢獻極大。

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