電氣工程自動(dòng)化控制中的人工智能技術(shù)應(yīng)用分析

舒婷 荊德龍

摘要：電氣自動(dòng)化在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，改善了工人的工作環(huán)境，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。然而，就目前的情況而言，電氣自動(dòng)化的具體應(yīng)用還存在許多問題。自動(dòng)化領(lǐng)域的創(chuàng)新需要人工智能技術(shù)的有力支持。在自動(dòng)化領(lǐng)域，人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)可以使其發(fā)揮最大的作用，從而加快自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。本文主要人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;人工智能;技術(shù);應(yīng)用

前言

電氣工程的自動(dòng)化控制的程度與電氣工程的安全性和可靠性息息相關(guān)，電氣工程中主要的應(yīng)用領(lǐng)域包括了相關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的運(yùn)行、自動(dòng)控制、電氣電子技術(shù)、電子應(yīng)用等。

1 電氣自動(dòng)化控制中人工智能技術(shù)的含義

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，旨在理解智能的本質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新型的智能機(jī)器，它能以類似于人類智能的方式作出反應(yīng)。研究領(lǐng)域包括機(jī)器人學(xué)、語音識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語言處理和專家系統(tǒng)。在當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用是一種有效的保障。通過人腦功能模型，使其工作自動(dòng)化，不僅減少了大量的人力資源，而且方便了生產(chǎn)、傳播和運(yùn)輸。在電氣自動(dòng)控制方面，它是通過實(shí)施生產(chǎn)等工作的原則，進(jìn)一步提高其工作效率，加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2 電氣自動(dòng)化控制中人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

通常情況下，人工智能控制的不同在討論中會(huì)有不同的方法存在。而人工控制技術(shù)可將模糊、神經(jīng)、遺傳算法等看為一種非線性函數(shù)近似器。該分類方式能夠使總結(jié)理解得到較好的接受，促使統(tǒng)一對(duì)控制策略實(shí)施開發(fā)。

與常規(guī)估算方法相比，人工智能控制有以下特點(diǎn)存在：

1）該設(shè)計(jì)無需對(duì)對(duì)象的模型進(jìn)行控制。在大多數(shù)場(chǎng)合中，很難對(duì)實(shí)際控制對(duì)象的精確動(dòng)態(tài)方程進(jìn)行獲取，在控制器設(shè)計(jì)時(shí)，實(shí)際對(duì)象有較多不確定性因素存在，例如：參數(shù)變化等;

2）通過實(shí)施有效調(diào)整，能夠?qū)⑵湫阅艿玫教嵘?

3）與古典控制方法相比，該方法更容易進(jìn)行調(diào)節(jié);

4）在缺乏專家指示時(shí)，可通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì);

5）在設(shè)計(jì)時(shí)可通過語言和響應(yīng)信息進(jìn)行實(shí)現(xiàn);

6）存在良好的一致性，和驅(qū)動(dòng)器不存在聯(lián)系;

7）對(duì)于新信息或新數(shù)據(jù)來說，有良好的適應(yīng)性存在;

也就是說，在對(duì)自適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器進(jìn)行運(yùn)用時(shí)，在模糊化和反模糊化過程中，規(guī)則庫及隸屬函數(shù)能夠進(jìn)行自動(dòng)實(shí)施確定。該過程的實(shí)現(xiàn)有許多方法能夠進(jìn)行，但最終還能通過系統(tǒng)技術(shù)對(duì)穩(wěn)定的解進(jìn)行獲取，并將相對(duì)簡單的結(jié)構(gòu)配置進(jìn)行找出，從而達(dá)到最終目的。

3 人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1對(duì)電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行優(yōu)化

不僅對(duì)應(yīng)用電路、電氣電器以及電磁場(chǎng)等專業(yè)知識(shí)進(jìn)行涉及，而且還對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中存在的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行運(yùn)用，具有極其復(fù)雜的過程存在。它是幾何傳統(tǒng)的試驗(yàn)方式與手工方法相結(jié)合進(jìn)行使用的，因此，要想對(duì)最佳設(shè)計(jì)方案進(jìn)行獲取，還需進(jìn)行不斷的探索來實(shí)現(xiàn)。其次，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的逐漸發(fā)展，通過運(yùn)用CAD技術(shù)（計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)）能夠促使電器產(chǎn)品設(shè)計(jì)的難度得到較大程度的減少，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。通過引進(jìn)人工和智能技術(shù)，進(jìn)一步將CAD技術(shù)與現(xiàn)階段的時(shí)代需求相結(jié)合，大大增長了產(chǎn)品的數(shù)量及質(zhì)量。在人工智能技術(shù)中，最常運(yùn)用的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)則是遺傳算法和專家系統(tǒng)，在該類優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用中，遺傳算法作為先進(jìn)且與產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)相適宜的一項(xiàng)技術(shù)被得到使用。因此，在電氣自動(dòng)化控制中人工智能技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛。

3.2在電氣自動(dòng)化控制中，人工智能對(duì)故障進(jìn)行診斷

從人類社會(huì)向工業(yè)化階段發(fā)展以后，越來越多的復(fù)雜及其設(shè)備逐漸產(chǎn)生，設(shè)備故障診斷作為一項(xiàng)重要的研究課題被廣泛關(guān)注。從診斷方法進(jìn)行分析，現(xiàn)階段，診斷中除了傳統(tǒng)的單一參數(shù)和單一故障的技術(shù)方法以外，多故障、多參量也被大范圍的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的逐漸興起，故障診斷技術(shù)及方法也被逐漸完善，從而向智能化階段發(fā)展。在故障診斷中，人工智能的發(fā)展作為一種智能化的診斷方法，不僅在理論上故障診斷被逐漸應(yīng)用，而且還在實(shí)際操作中被有效使用。同時(shí)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的探索也逐漸朝故障診斷方向發(fā)展，逐漸成為故障診斷中的一項(xiàng)研究熱點(diǎn)被逐漸關(guān)注。通過結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)，將其自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)得以展現(xiàn)。

3.3實(shí)現(xiàn)智能控制的目的

3.3.1處理數(shù)據(jù)的收集

在所有模擬量、開關(guān)量以及人工智能控制器中都可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，確保在要求明確的狀況下，人工智能控制器能夠?qū)崟r(shí)自動(dòng)存貯或處理。

3.3.2界面的顯示

當(dāng)設(shè)備和系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，都會(huì)真實(shí)的在模擬畫面上進(jìn)行顯示，從而可以對(duì)計(jì)算量、模擬量、斷路器以及隔離開關(guān)的實(shí)際狀況進(jìn)行了解。當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)，畫面上會(huì)出現(xiàn)掛牌檢修功能，還能將其對(duì)應(yīng)的歷史趨勢(shì)圖進(jìn)行形成。

3.3.3運(yùn)行過程中的監(jiān)視

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)開關(guān)量狀態(tài)、模擬數(shù)值等問題時(shí)，智能監(jiān)視的目的則會(huì)逐漸發(fā)揮，出現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警的現(xiàn)象，還會(huì)將事件發(fā)生的整個(gè)過程進(jìn)行記錄。

3.3.4人工控制

良好人機(jī)界面，操作人員可通過鍵盤或鼠標(biāo)對(duì)斷路器及電動(dòng)隔離開關(guān)進(jìn)行控制，操作人員會(huì)受到系統(tǒng)的操作限制，對(duì)值班過程發(fā)揮著重要效果。

3.3.5故障錄波

故障錄波的記錄及其詳細(xì)，主要包括記錄開關(guān)量、波形以及順序等。

3.3.6對(duì)不對(duì)稱的應(yīng)用進(jìn)行分析，并對(duì)負(fù)序量進(jìn)行計(jì)算

3.3.7對(duì)參數(shù)的設(shè)定及修改進(jìn)行及時(shí)處理，并實(shí)施合理保護(hù)

3.3.8在人工智能控制中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制以及專家系統(tǒng)控制作為三種主要方法被得到運(yùn)用

4 結(jié)論

總之，在特種設(shè)備開發(fā)制造以及運(yùn)行控制的自動(dòng)化系統(tǒng)中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用存在較好的發(fā)展前景。隨著特種設(shè)備發(fā)展的逐漸加快，特種設(shè)備開發(fā)制造以及運(yùn)行控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)總量也在持續(xù)增長，大幅度增加了管理的復(fù)雜程度，加大特種設(shè)備市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)影響，促使在特種設(shè)備開發(fā)制造以及運(yùn)行控制系統(tǒng)中人工智能技術(shù)的應(yīng)用提供條件。因此，在特種設(shè)備開發(fā)制造中人工智能科學(xué)技術(shù)應(yīng)用及科研的加強(qiáng)，進(jìn)一步將特種設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)及穩(wěn)定效果得以實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]耿英會(huì).智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012（2）.

[2]梁寧波.淺析人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2008（5）.

[3]楊狀元，林建中.人工智能的現(xiàn)狀及今后發(fā)展趨勢(shì)展望[J].科技信息，2009（4）.

（1.沈陽華利電力安裝工程有限公司，遼寧 沈陽 110000;2.東亞電力建設(shè)有限公司，遼寧 沈陽110000）