人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的運(yùn)用探究

武躍 祁飛

【摘 要】目前，工業(yè)化生產(chǎn)中自動化水平越來越高，電氣自動化控制技術(shù)也朝著多元化發(fā)展，人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用進(jìn)一步提高了我國控制系統(tǒng)的運(yùn)行水平，實(shí)現(xiàn)了自動化、智能化的飛躍。下面我們就對電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】人工智能；智能技術(shù)；電氣自動化；自動化控制

人工智能技術(shù)與傳統(tǒng)科學(xué)技術(shù)不同，它結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，突破了傳統(tǒng)技術(shù)方式的束縛，以智能化的形式模擬人類活動，在實(shí)際應(yīng)用中代替人類工作，解決傳統(tǒng)技術(shù)中很難剔除人工的弊端。人工智能技術(shù)在國家軍事、航空運(yùn)輸、電力控制等方面都有廣泛的應(yīng)用。下文詳細(xì)介紹人工智能技術(shù)的特點(diǎn)，并分析當(dāng)下電氣自動化控制發(fā)展的狀況，著重分析人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的實(shí)際應(yīng)用，探討人工智能技術(shù)與電氣自動化控制相結(jié)合的優(yōu)勢，為其可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、人工智能概念

人工智能一詞最初是在1956年Dartmouth學(xué)會上提出的。從那以后，研究者們研究了眾多理論和原理，人工智能的概念也隨之?dāng)U展。人工智能英文縮寫為AI，它是研究開發(fā)，用于模擬延伸以及擴(kuò)展人的智能的方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的新興技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個分支，它試圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能從誕生以來，理論和技術(shù)日益成熟，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，可以設(shè)想，未來人工智能帶來的科技產(chǎn)品，將會是人類智慧的結(jié)晶。人工智能是對人的意識、思維的信息過程的模擬。人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)得到了愈加廣泛的重視，并在機(jī)器人、經(jīng)濟(jì)政治決策、控制系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)中得到應(yīng)用。從思維觀點(diǎn)角度來看，人工智能不僅限于邏輯思維、考慮形象思維以及靈感思維才能使人工智能得到突破性發(fā)展。數(shù)學(xué)是很多學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué)，數(shù)學(xué)也進(jìn)入語言和思維領(lǐng)域，人工智能技術(shù)也需要借助數(shù)學(xué)工具，數(shù)學(xué)在標(biāo)準(zhǔn)邏輯和模糊數(shù)學(xué)等方面發(fā)揮很大作用，數(shù)學(xué)進(jìn)入人工智能技術(shù)，兩者可以互相促進(jìn)更快的發(fā)展。

二、人工智能技術(shù)的優(yōu)勢

（一）設(shè)計(jì)思路簡單

傳統(tǒng)控制器往往需要根據(jù)具體模型來設(shè)計(jì)，其中的參數(shù)等各種變量會導(dǎo)致設(shè)計(jì)過程較為麻煩。傳統(tǒng)控制器在設(shè)計(jì)過程中需要考慮許多問題，比如如何分配電路、如何排除干擾以及如何平衡機(jī)械結(jié)構(gòu)，整個設(shè)計(jì)過程較為復(fù)雜。而人工智能的AI函數(shù)近似器不需要對具體對象進(jìn)行模型的設(shè)計(jì)，大大降低了設(shè)計(jì)難度，提高了設(shè)計(jì)效率。

（二）工作效率高

人工智能是一種以計(jì)算機(jī)計(jì)算為基本原理的運(yùn)行方式，工作時間可以達(dá)到全天候24小時，其簡潔的操作方法可以在技術(shù)人員需要提取相關(guān)數(shù)據(jù)時候更加簡便。人工智能的上升空間比較大，隨著基礎(chǔ)科學(xué)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的不斷提升，人工智能的發(fā)展幾乎沒有上限可言。而電氣自動化控制也是需要更加強(qiáng)有力的技術(shù)與之配合，便能夠得到更加迅速的成長和學(xué)習(xí)進(jìn)步。

（三）具有比較強(qiáng)的抗干擾能力

將人工智能技術(shù)有效應(yīng)用于實(shí)際的電氣自動化控制，就不再用把那些運(yùn)行參數(shù)設(shè)置的非常精準(zhǔn)了，僅僅需要按照過去的經(jīng)驗(yàn)，將那些運(yùn)行參數(shù)設(shè)置在一定的數(shù)值范圍內(nèi)即可，這樣一來在電氣自動化控制的過程中，只要能夠?qū)⒁恍┐笾聹?zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集過來，便可以對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行自動地控制了。

（四）使用更加便捷

在工業(yè)生產(chǎn)活動中，使用傳統(tǒng)的人工控制器往往會有一些操作繁瑣的弊端，這樣往往會造成了上手時間長、操作難度大等問題。而人工智能技術(shù)更加容易調(diào)節(jié)，對新數(shù)據(jù)或者新信息的適應(yīng)性更加強(qiáng)，如果相關(guān)的設(shè)計(jì)人員對專業(yè)知識了解不是特別深入，也依然可以運(yùn)用語言或者相應(yīng)的信息對其進(jìn)行設(shè)計(jì)。使用人工智能技術(shù)替代傳統(tǒng)的人力進(jìn)行電氣自動化控制，能夠讓企業(yè)在較短時間內(nèi)解決完成大量工作，這樣就可以顯著地解放勞動力，因而節(jié)省了企業(yè)雇傭人力所需的資本，節(jié)省了物力、財(cái)力，并提高了管理效率，這樣企業(yè)就能夠長久地發(fā)展壯大下去。

三、人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中應(yīng)用的具體分析

（一）人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備操作中的應(yīng)用

就以前而言，基本上都是由人員對電氣設(shè)備開展操作，這樣的操作便很容易受到人為因素的干擾，經(jīng)常會出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)膯栴}，造成相關(guān)電氣設(shè)備沒有辦法將自身的最大價值充分體現(xiàn)出來，同時還非常容易引發(fā)一些安全事故。在電氣設(shè)備操作應(yīng)用人工智能技術(shù)之后，僅僅需要對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，電氣設(shè)備便會依據(jù)這些參數(shù)自動運(yùn)行，操作不但非常簡便，同時也有效避免發(fā)生一些人為因素造成的問題，保證電氣設(shè)備能夠比較穩(wěn)定、安全地運(yùn)行。

（二）人工智能在傳輸過程之中的應(yīng)用

電氣在傳輸過程之中有著直接和間接兩種方式。人工智能的介入能使電氣的傳輸更加便捷。人工智能具有數(shù)學(xué)運(yùn)算的功能，遍布城市各處的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以及時有效的對出現(xiàn)問題的位置進(jìn)行快速反饋，對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，再對控制系統(tǒng)下達(dá)指令，進(jìn)行多次分析模擬，促使整個運(yùn)輸系統(tǒng)行之有效，避免了產(chǎn)生故障的可能性。電氣控制是整個電氣自動化控制之中最為重要的一環(huán)，人工智能具有強(qiáng)有力的可靠性。人工智能的誤差反向技術(shù)是一種最為基本的學(xué)習(xí)技術(shù)，通過多次嘗試的方法構(gòu)建出數(shù)學(xué)函數(shù)模型，在對電氣系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控與診斷反饋增加了之能力和有效保證。

（三）應(yīng)用于電氣自動化設(shè)備設(shè)計(jì)

在工業(yè)領(lǐng)域，電氣設(shè)備作為一種高端設(shè)備，它的設(shè)計(jì)過程涉及了很多的領(lǐng)域，從電機(jī)、變壓器領(lǐng)域，到電力電子技術(shù)和電磁場等諸多技術(shù)領(lǐng)域，所以電子設(shè)備本身的設(shè)計(jì)過程較為困難和繁瑣。同時，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高以及國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會對電氣設(shè)備的質(zhì)量要求也在不斷地提高。在以往的生產(chǎn)過程中，傳統(tǒng)的電氣設(shè)備設(shè)計(jì)主要是由設(shè)計(jì)師完成，但是設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)主要由個人經(jīng)驗(yàn)主導(dǎo)，所以在理論和數(shù)據(jù)分析上面不夠完備，這便造成了一些不必要的時間和資源上的浪費(fèi)。如果將人工智能應(yīng)用到電氣自動化設(shè)備設(shè)計(jì)領(lǐng)域，將各種專業(yè)知識導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，人工智能可以快速完成人腦所不能及的復(fù)雜計(jì)算，進(jìn)而推算出最佳的設(shè)計(jì)思路。這樣，便能大量節(jié)省時間和資源，同時又節(jié)省了人力物力。對設(shè)計(jì)人員的要求門檻也很低，只要會操作人工智能技術(shù)即可。

（四）事故處理、故障診斷

人工智能技術(shù)在事故處理、故障診斷中代替人工進(jìn)行合理診斷。在電氣控制中，發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器等故障頻率高，故障原因具有復(fù)雜性、多樣性。故障處理難度大，應(yīng)及時診斷并處理，避免增加損失。但是，傳統(tǒng)診斷方式準(zhǔn)確率較差，實(shí)施復(fù)雜，可行性較低。若變壓器發(fā)生故障，傳統(tǒng)診斷方式需收集變壓器的油氣，分析氣體，判斷故障，整個過程會消耗大量的時間，人力物力成本投入大。文中通過對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊理論、專家技術(shù)的人工智能技術(shù)進(jìn)行分析，若采用人工智能技術(shù)可有效解決以上問題，能提高診斷的準(zhǔn)確性，提高診斷的效率，有效控制損失。

四、結(jié)語

總而言之，電氣自動化控制是日常生產(chǎn)過程中非常重要的構(gòu)成要素。如果想要不斷提升電氣自動化控制的安全性、高效性，就應(yīng)該全面、有效強(qiáng)化人工智能技術(shù)的應(yīng)用，從而進(jìn)一步提升整個生產(chǎn)的效率，為有助于我國社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平的健康發(fā)展。

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