電氣自動化控制中人工智能技術的應用研究

梁永波

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人工智能技術被大范圍的應用在各個領域，特別是在控制電氣自動化方面具有很大的意義，可以不斷推動電氣自動化的發(fā)展，顯著提升電氣設備的工作效率，大大減少了運行過程中的成本。文章將重點對人工智能技術在電氣自動化控制中的具體應用進行了詳細的闡述，希望可以為相關企業(yè)提供一點參考意見。

關鍵詞：電氣自動化;控制;人工智能;技術;應用

1.人工智能技術概況

1.1人工智能技術介紹

人工智能技術被稱之為世界上最先進的科研技術。它是一門涉及計算機、仿生學、數(shù)學等多個學科的技術。人工智能技術實際上是利用計算機來模擬人類思維，并在計算機上將模擬原理進行進一步推算應用，通過計算機設計出與人腦非常接近的事物，實現(xiàn)接近人類操縱的智能特性。研究分析人工智能的主要目的是幫助人類更好的完成工作。然而，現(xiàn)階段大部分的人們不太了解此技術，對人工智能有一定的抗拒心理，他們害怕人工智能會在以后代替他們的地位。事實上，人工智能僅僅是一項高水準的科學技術。

1.2人工智能技術的優(yōu)點

人工智能技術實際上是通過函數(shù)計算器完成處理的。它有許多控制方法，因此也具備常見函數(shù)計算器不具備的優(yōu)點。它的優(yōu)點如下：（1）控制性能比較好，可以通過使用模糊邏輯控制器，來快速調整控制器的相關數(shù)據(jù)，來提升控制能力。（2）使原本復雜的使用方法簡便化。與傳統(tǒng)控制器相比，人工智能技術可以提高控制器的調節(jié)能力。使不具備專業(yè)的人員，也可以完成相應的信息和語言設置，并且人工智能控制器還具備處理最新信息技術的能力，使操控的難度得到大幅降低。（3）它的一致性能較高。以前的控制器只能完成一個目標的控制，但人工智能技術就不一樣，不管輸入特定數(shù)據(jù)或者未知數(shù)據(jù)，都可以對他們進行一致的控制。

1.3人工智能技術的特點

人工智能技術可以應該在各個行業(yè)，并且都具備較好的應用效果，特別是隨著科學技術的不斷發(fā)展，顯著提高了人工智能技術的應用水平。它的特點如下：（1）可靠性較高。通常，在進行人工智能技術研發(fā)時，都會設置智能電氣數(shù)字系統(tǒng)，來降低老式設備的使用頻率，提高電氣控制的準確度和工作效率，使整個操控程序變得簡單易操控，大大提高電氣自動化控制的可靠性。（2）具備較高的性價比。通常在使用人工智能技術時，需要對控制精度進行詳細的計算和分析，人工智能技術具備獨一無二的通信和信息收集能力，在電氣自動化控制和發(fā)展上發(fā)揮著不可替代的作用。目前，經(jīng)過幾年的應用研究，使用人工智能技術所投入的成本已經(jīng)得到了很好的控制，完全可以控制應用過程中的效果和運作成本。

2.電氣自動化控制系統(tǒng)中人工智能技術的具體應用分析

2.1在電氣自動化設備中的應用

由于各類設備在設計時是非常復雜而系統(tǒng)的，涉及許多不同的系統(tǒng)和行業(yè)。因此，在設計電氣自動化設備時，要求操作人員不僅要具備基本的電子電路和電磁電氣專業(yè)知識，還必須擁有豐富的操作經(jīng)驗。與老式人工操作相比，在設計電氣自動化設備時應用人工智能技術，并通過計算機程序來完成設計工作，可以讓最終的設計方案更加科學合理，使電氣設備實現(xiàn)智能自動化控制，使設備運行過程中具備較高的安全穩(wěn)定性，從而最大限度的提升工業(yè)生產(chǎn)的質量效率。另外，在電氣設備正常運行時，應用人工智能技術可以降低工作人員的工作量，將人員操作造成的失誤和安全事故風險將到最低。

2.2在電氣自動化控制中的應用

在電氣自動化控制中應用人工智能技術，最主要的作用是提高系統(tǒng)運行效率。通過使用人工智能技術，在系統(tǒng)運行中簡化工作程序，減少設備運行故障，降低人工參與來提高系統(tǒng)運行效率。因此，在應用人工智能技術時，控制程序是非常關鍵的?？刂葡到y(tǒng)可以完成工業(yè)生產(chǎn)中不同流程的控制，并通過發(fā)出對應的指令來完成人工智能控制。目前，神經(jīng)網(wǎng)絡控制、模糊控制和專家系統(tǒng)控制是比較常見的控制方式。

2.2.1模糊控制

模糊控制是人工智能技術領域目前最為簡單的運作系統(tǒng)，在人工智能技術領域中，模糊控制是最簡單的應用系統(tǒng)，它也是經(jīng)常被用到的控制方法。模糊控制主要是利用模糊推理等原理，在加上一些專家經(jīng)驗，然后通過計算機的相關信息和指令建立傳送通道，來控制受控目標，完成電氣自動化系統(tǒng)的整個控制過程。通常在應用中，人工智能技術的電氣驅動主要是通過直流和交流驅動器來完成。驅動控制通常都是使用Mamdani、Sugeno等相關軟件完成，其中直流驅動控制主要是通過Mamdani軟件來完成速度控制。而交流驅動器主要是通過Sugeno軟件來完成控制，Mamdani軟件是一個特殊的軟件，它使用模糊控制器來完成人工智能技術的具體應用。

2.2.2專家系統(tǒng)控制

專家系統(tǒng)控制的理論來自專家，匯集了很多專家的經(jīng)驗和專業(yè)知識，并將控制技術理論知識與專家系統(tǒng)理論知識相融合，完成人工智能技術的模擬仿真。系統(tǒng)里面儲存著大量的專家經(jīng)驗知識，通過事先分析對它進行總結研究，然后按照工作環(huán)境設置相關的參數(shù)。在運行時，系統(tǒng)必須在第一時間對獲取的各類信息進行處理，然后利用系統(tǒng)內儲存的知識和經(jīng)驗進行推理，其次根據(jù)現(xiàn)場的工作環(huán)境來調整相應參數(shù)，最后做出最終的決策。運用該方法，通常最終獲取的處理結果基本與專家的分析一致。該控制系統(tǒng)具備較好的適應性以及靈活性，可達到提高運行效率的目的，最大限度的提高設備運行過程中的安全穩(wěn)定性。

2.2.3網(wǎng)路神經(jīng)控制

神經(jīng)控制模型的構建主要是通過模擬人腦神經(jīng)元活動來完成。在該模型中，通過把人腦的神經(jīng)元運用在電氣設備的網(wǎng)絡神經(jīng)元模擬上，并且參考神經(jīng)元的控制模式來完成電氣自動化的網(wǎng)絡建模，從而完成對它的精準控制工作。現(xiàn)階段，在電氣自動化控制中，網(wǎng)絡神經(jīng)控制技術也被大范圍使用，在未來網(wǎng)絡神經(jīng)控制技術也將是電氣自動化控制中的研究技術之一，它的應用前景和價值將是不可估量的。

2.3在故障分析診斷中的應用

在電氣自動化設備運行過程中，設備故障是不可避免的問題。在電氣設備控制系統(tǒng)中故障診斷是非常重要的一部分工作。所以，在人工智能技術和電氣自動化控制中，怎樣降低故障發(fā)生頻率和快速診斷修復故障成為重點的研究的對象。老式的故障診斷排查方法比較復雜，而且耗時長，診斷精度確比較低。特別是在診斷檢修一些結構復雜的大型設備，檢修的工作量和難度非常大，而且在檢修過程中容易出現(xiàn)危險。而人工智能技術的應用，它可以完成設備運行過程中的信息收集，并通過分析、檢測來確定故障的位置和問題種類，不僅大大縮短了故障診斷檢修的時間，而且最大限度的提升了故障檢測的準確性，為系統(tǒng)的安全運行提供了有力的保障。此外，人工智能技術可以按照以往經(jīng)驗完成設備信息的物理檢測，分析判斷故障先兆，實現(xiàn)設備還沒有發(fā)生故障時，提前對它進行維保，提高設備使用壽命，將設備在運行中的損耗降到最低。

2.4在簡化自動化控制流程中的應用

在電氣行業(yè)，設備的自動化控制是非常復雜的，每個環(huán)節(jié)的要求都非常高。假如在操作中不按規(guī)定程序操作，則會出現(xiàn)小的問題，這些細小的問題極易導致各類事故的發(fā)生，情節(jié)嚴重的將造成安全事故。在電氣自動化控制中使用人工智能技術可以最大限度的減少操作中的錯誤，降低事故發(fā)生率，通過利用電腦設備和技術，可以跟蹤電氣設備的使用、維護情況，并可以預先提出解決各類故障措施，以確保電氣自動化控制工作的正常開展，把原本復雜的控制程序簡單化。

結束語

總之，為確保企業(yè)在市場上具備較強的競爭力，企業(yè)應該在電氣自動化控制中加大對人工智能技術應用，來提高電氣設備的工作效率和生產(chǎn)質量，降低設備運維和生產(chǎn)費用，為企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益，讓企業(yè)在競爭激烈的市場不斷前行發(fā)展。

參考文獻：

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[2]梁小玉，電氣自動化控制中人工智能技術的探討[J]，科技通報，2018（9）：114-115.