人工智能在自動化控制系統(tǒng)中的應用探討

牛斌斌

摘要：人工智能是信息化產(chǎn)物，將人工智能應用在自動化控制系統(tǒng)中，可以大幅提升系統(tǒng)的運作效率及準確性，降低電氣自動化的運作成本。自動化控制系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)與制造的重要基礎，在自動化控制系統(tǒng)中合理應用人工智能，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)的高度自動化，使工業(yè)生產(chǎn)逐漸呈現(xiàn)集約化、效率化的產(chǎn)業(yè)形態(tài)。本文將簡單介紹人工智能在自動化控制系統(tǒng)中應用的意義，分析人工智能的應用優(yōu)勢，并就目前自動化自動化控制領域的運用現(xiàn)狀提出自己的看法。

關鍵詞：人工智能;自動化控制系統(tǒng);應用

前言：

人工智能是計算機科學的一個分支，隨著科技的不斷發(fā)展，人工智能已不再是個陌生概念，其理論和技術日趨成熟，目前已經(jīng)被廣泛應用到各個領域當中，使人們的工作和生活都發(fā)生了質(zhì)的改變。電氣自動化控制系統(tǒng)中使用人工智能，是工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，然而目前我國在人工智能應用中還存在較多問題，如何把握人工智能的特點和發(fā)展動態(tài)，從而展開對自動控制系統(tǒng)的全面開發(fā)與應用，是全社會及相關領域需要研究的重要課題。

1.人工智能的應用意義

人工智能，是通過相應的計算機算法實現(xiàn)模擬人腦控制活動的技術，不同于任何傳統(tǒng)學科，屬于自然科學和社會科學的交叉學科。人工智能的研究涉及到計算機、心理學、數(shù)學等多個學科，能夠?qū)崿F(xiàn)對人腦行為的全面模擬，并且具有快速的信息搜集與處理能力。人工智能技術通過計算機算法，可以替代人類腦力勞動，有效解決人為計算容易出現(xiàn)誤差以及效率低下的問題，減少了繁瑣的人力和物資投入。隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術的迅速發(fā)展，各行業(yè)設備都將逐漸被智能化替代。傳統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)操作復雜，并且往往存在高危性活動，將人工智能應用于自動化控制系統(tǒng)中，能夠通過機械完成一系列工作，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結構的最優(yōu)化配置，營造安全穩(wěn)定、零誤差的工作環(huán)境，從而推動生產(chǎn)水平的進一步提升。

2.人工智能的應用優(yōu)勢

2.1信息數(shù)據(jù)豐富

人類獲取的信息通常是通過學習書本上的經(jīng)驗，然而世界之大，人類所知幾何？計算機卻可以依靠其強大的存儲功能累積人類有史以來的所有經(jīng)驗，其適用領域非常廣泛。信息化時代下，網(wǎng)絡通訊和電子商務中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量非常大，這些數(shù)據(jù)非常利于研發(fā)重大實驗項目，然而通過人力難以實現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的有效采集與分析，而基于計算機技術的人工智能通過對大量數(shù)據(jù)的反復試驗，能夠快速的總結結論，做出精準判斷。

2.2反應迅速

機器計算的速度遠非人力所能及，其反應速度也超乎想象。如今智能機器的軟件與硬件進步速度非常之快，從我們都熟悉的智能手機的發(fā)展就能體現(xiàn)出這一點。我國銀河二號計算機的運行速度達到了3.4億億次/秒，未來光量子計算機的速度將更能夠刷新時代。并且，機器可以24小時不停歇的工作，這也是人力無法相比的.人工智能設備，不僅能夠模擬人類行為，而且誤差小，抗干擾能力強，有著很好的控制性。有的人終其一生難以企及的目標，通過人工智能卻能得到快速解決。

3.人工智能在自動化控制系統(tǒng)中的應用簡析

3.1設計中的應用

通常在電氣類產(chǎn)品的設計中，需要首先針對產(chǎn)品進行一系列試驗，通過歸納的方式取得設計經(jīng)驗，由產(chǎn)品設計師在此基礎上進行手工制造。然而電氣自動化系統(tǒng)設計涉及內(nèi)容繁多，對于設計人員的專業(yè)能力有著非常嚴格的標準要求，應用常規(guī)的設計難度較高，往往需要各專業(yè)人員的密切配合，因此對于人力、物力、財力的耗費較大，設計效果也并不一定理想。人工智能應用在自動化控制系統(tǒng)中，可以很好的改善這一模式，并且對各設計環(huán)節(jié)中面臨的問題能夠快速解決，提高了設計準確性和效率。人工智能可以結合實際生產(chǎn)情況，有針對性的優(yōu)化設計，更好的保證控制效果。

3.2設備中的應用

電氣自動化設備操作復雜，涉及多個領域的專業(yè)知識，操作難度較大，稍有不當，容易導致意外甚至引發(fā)安全事故，因此要求操作人員需具備較高的從業(yè)素質(zhì)，人才需求量巨大。為了避免這些狀況的發(fā)生，將人工智能應用與設備相結合，能夠減少人力勞動，彌補人力操作中存在的缺陷，從而提升設備的運行安全和操作效率，進一步實現(xiàn)對運行環(huán)境的優(yōu)化。

3.3控制中的應用

電機控制是自動化控制系統(tǒng)中最重要的部分。網(wǎng)絡技術的快速發(fā)發(fā)展推動了人工智能在自動化控制系統(tǒng)中的持續(xù)應用，使工業(yè)自動化控制向著智能化、自主化方向發(fā)展。在自動控制系統(tǒng)中，應用模糊技術可以實現(xiàn)對電動機、伺服器等設備的整合，提升自動化控制的適應性。模糊控制的核心是推理機，用來模仿人腦進行智能化決策和模糊命令推理，通過不同的函數(shù)命令對輸入的變量進行判斷測量，使其模糊化，擴大系統(tǒng)的控制范圍與能力，從根本上提升自動化制造的安全性與效率。專家決策系統(tǒng)是在傳統(tǒng)控制技術的基礎上利用計算機開發(fā)出的新型控制體系，也是自動化控制系統(tǒng)中重要的基礎系統(tǒng)之一。通過以豐富的知識信息、專家經(jīng)驗和借鑒方法為基礎，能夠模擬專家對信息進行全面獲取和邏輯推演，從而解決自動化控制過程中遇到的問題，有效調(diào)控自動化控制系統(tǒng)的邏輯，制定控制規(guī)則與方法，繼而提升控制效率。在鑒別及信號處理方面，人工神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術發(fā)揮了巨大作用，人工智能通過模擬神經(jīng)系統(tǒng)感受、傳輸和應激的過程，進一步開發(fā)出新一代神經(jīng)網(wǎng)絡控制平臺。通過大量功能元件和網(wǎng)絡的連接，使控制系統(tǒng)生成類似神經(jīng)的網(wǎng)絡結構完成信息數(shù)據(jù)的處理。隨著新一代互聯(lián)網(wǎng)和存儲設備的發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡控制平臺的加工能力也能夠更進一步，自動控制系統(tǒng)可以在無人干預的情況下，通過自主驅(qū)動和決策，實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)加工的全自動控制。

4.自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向

上世紀九十年代，我國制定了工業(yè)發(fā)展智能化、自動化、集約化的發(fā)展方向。計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)作為振興工業(yè)的載體，是實現(xiàn)工業(yè)發(fā)展的重要基礎。在短短二十幾年的發(fā)展中，我國工業(yè)得到了突飛猛進的發(fā)展，甚至在一些領域內(nèi)達到了世界頂尖水平。如今面對新的發(fā)展機遇期，智能化成為實現(xiàn)工業(yè)領域長足發(fā)展的重要前提。工業(yè)領域需明確認識到人工智能的優(yōu)勢所在，通過利用人工智能技術，優(yōu)化控制系統(tǒng)，縮短設計與生產(chǎn)周期，實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)與量的雙提升。未來自動化控制系統(tǒng)發(fā)展過程中，人工智能技術將進一步用于對信息數(shù)據(jù)的采集和處理方面，實現(xiàn)對各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)的存儲與利用，從而為工業(yè)生產(chǎn)提供決策基礎。

結語：

將人工智能應用于自動化控制系統(tǒng)中，是順應時代進步的必要行為。人工智能技術目前已形成對工農(nóng)業(yè)、機械制造、電力行業(yè)等多個領域的覆蓋，在提升了生產(chǎn)效率和質(zhì)量的同時，給國民生活也帶來了極大的便利。相關設計人員，需不斷加強對人工智能技術的研發(fā)力度，將人工智能作為基礎，整合在自動化控制系統(tǒng)中，使自動化控制系統(tǒng)顯示更好的適應性和智能化，為我國工業(yè)自動化發(fā)展奠定基礎。

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