人工智能在電氣傳動(dòng)中的應(yīng)用進(jìn)展

李晗?王俊?柴清泉

摘要：我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)正處在高速發(fā)展的階段，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也使得各個(gè)行業(yè)都開始革新。在這種大環(huán)境下，智能技術(shù)的發(fā)展也引起了各界的關(guān)注。如今的社會(huì)中，智能技術(shù)的應(yīng)用非常多見，尤其是在電氣工程領(lǐng)域，人工智能技術(shù)正在發(fā)揮著不可替代的作用，本文在介紹了相關(guān)概念之后，分析了人工智能在電氣傳動(dòng)中的應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，然后具體分析了人工智能在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：人工智能;電氣傳動(dòng);應(yīng)用

引言

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步，人工智能技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，在很多領(lǐng)域都逐漸取代傳統(tǒng)的工作方式，人工智能在電氣傳動(dòng)中也發(fā)揮著重要的作用，并已經(jīng)取得了很好的成績(jī)。在傳統(tǒng)的控制方法中，控制器設(shè)計(jì)必須依靠控制對(duì)象的模型，而在人工智能逐漸興起后，電氣傳動(dòng)的處理上可以模擬人的思維分析，進(jìn)行系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的控制人工智能在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中有著很強(qiáng)的適應(yīng)能力。在這樣的背景下，本文分析了人工智能在電氣傳動(dòng)的應(yīng)用進(jìn)展。

一、電氣傳動(dòng)系統(tǒng)概述

電力傳動(dòng)系統(tǒng)又被稱為電力拖動(dòng)系統(tǒng)，主要是通過對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行合理的控制，從而來控制機(jī)械的啟動(dòng)、速度調(diào)節(jié)等各種生產(chǎn)工藝的要求。電氣傳動(dòng)指的是通過電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為了機(jī)械能的這一過程，用電氣傳動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能來帶動(dòng)機(jī)械生產(chǎn)和運(yùn)輸，隨著科技的進(jìn)步，電氣系統(tǒng)的成本已經(jīng)越來越低廉，而且性能也在逐漸提升，可見人工智能在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用的重要性。近些年來，機(jī)械行業(yè)逐漸被人們關(guān)注，關(guān)于電氣傳動(dòng)的相關(guān)研究越來越多，主要集中在電氣傳動(dòng)與電腦控制之間的聯(lián)系，用人工智能逐漸代替人力，這樣一來，對(duì)于工廠來說就極大地節(jié)約了人力成本，而且在一些數(shù)據(jù)的處理方面，人工智能可以比人處理的更加精確。

二、人工智能在電氣傳動(dòng)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

當(dāng)前，電氣傳動(dòng)領(lǐng)域上，人工智能是一個(gè)十分重要的發(fā)展方向，與傳統(tǒng)的方式相比其有著很大的優(yōu)勢(shì)，在近幾年來得到了迅速的發(fā)展，并且逐步應(yīng)用在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域中。傳統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)中，要想獲得較好的控制效果，必須要花費(fèi)大量的人力，極大的浪費(fèi)了資源。將人工智能運(yùn)用到電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中之后，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬人為的控制，既可以達(dá)到很好的控制效果，同時(shí)也能節(jié)約人力物力。

（一）提高系統(tǒng)的性能

與傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制相比，人工智能在電氣傳動(dòng)過程中，可以根據(jù)實(shí)際遇到的不同情況適時(shí)的進(jìn)行調(diào)整，這就不再像之前一樣會(huì)受到數(shù)學(xué)模型的限制，更加的智能化。而且人工智能的模式是在模擬人類的思維的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，這就使得其控制的方式更加的人性化，不但能使系統(tǒng)更加的符合電氣傳動(dòng)的特征，還能提升整個(gè)的運(yùn)行效率。一般來講，由于控制對(duì)象是不同的，那么需要用到的人工智能方法也是不同的，人工智能控制技術(shù)疏于非線性控制技術(shù)，在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中，模糊控制方法、神經(jīng)網(wǎng)路控制方法都是在電氣傳動(dòng)領(lǐng)域應(yīng)用較好的方法，該方法突破了傳統(tǒng)的線性函數(shù)控制計(jì)算器對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制的一些局限性，同時(shí)，在應(yīng)用的過程中極大的縮短了系統(tǒng)在對(duì)其的相應(yīng)時(shí)間。

（二）利于系統(tǒng)的自我調(diào)整

自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和試探法、監(jiān)督學(xué)習(xí)型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器是人工智能控制器的兩種方法。但是，在系統(tǒng)自身的調(diào)整過程中，常規(guī)的監(jiān)督學(xué)習(xí)型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不利于系統(tǒng)的調(diào)整，其主要原因是常規(guī)模糊控制器學(xué)習(xí)算法已基本定型、并且采用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通常情況下采用既定“a-priori”型信息進(jìn)行處理。但是該種類型不能讓常規(guī)模糊控制器處于正常工作狀態(tài)，而自適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器通過優(yōu)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)配置和學(xué)習(xí)算法，有效解決了上述困難，使整個(gè)系統(tǒng)能夠正常工作。

三、人工智能在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

（一）模糊控制在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

模糊控制是人工智能在傳動(dòng)系統(tǒng)控制中最常見的方法，也是最典型的方式，它主要就是利用一些模糊數(shù)學(xué)的一些基本原理進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的控制，通過這樣的方式能夠使得處理獲得更加豐富的信息，從而實(shí)現(xiàn)模糊控制。這種控制對(duì)一些變量多、過程十分復(fù)雜、系統(tǒng)難以描述的問題可以進(jìn)行良好的操作，實(shí)現(xiàn)控制流程。這種方式的優(yōu)勢(shì)是能夠極大的降低人力成本，如果該方法能夠?qū)⑽⒎e分進(jìn)行整合，那么該系統(tǒng)能夠與PID控制器具備不相上下的使用效力。

為了能夠使得模糊控制能夠在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的控制，對(duì)于模糊控制系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)是十分重要的，首先要對(duì)變量進(jìn)行定義，在初始化過程中務(wù)必要注意輸入變量在輸入的過程中的誤差變化率，對(duì)初始化變量進(jìn)行控制，以保證下一個(gè)變量能夠輸入;其次，模糊將數(shù)字濾波輸入值轉(zhuǎn)為相應(yīng)的溫度或者數(shù)值，可以利用口語化變量來實(shí)現(xiàn)測(cè)量脈沖數(shù)的轉(zhuǎn)化，然后將系統(tǒng)變量轉(zhuǎn)化為語言控制描述的規(guī)則庫(kù)和供系統(tǒng)處理模糊數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù);然后通過系統(tǒng)進(jìn)行判斷之后，在進(jìn)行模糊控制的基礎(chǔ)上模擬人的思維方式進(jìn)行處理和判斷，最后進(jìn)行模糊糊控制器的反模糊化，通過這樣的方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)值之間的轉(zhuǎn)換，獲得更加明確的控制信號(hào)，利用這一控制信息輸入系統(tǒng)的控制中，從而實(shí)現(xiàn)控制作用。

（二）單神經(jīng)元控制

單神經(jīng)元控制在電力傳動(dòng)系統(tǒng)中也是十分重要的組成方式，其對(duì)十分復(fù)雜的電力系統(tǒng)具有很強(qiáng)的信息處理能力，在傳統(tǒng)的控制方式中，處理問題需要花費(fèi)很大的精力，而單神經(jīng)元控制技術(shù)的發(fā)展就解決了這一問題，但是這類控制方式，往往需要強(qiáng)大的硬件作為支撐，也因此其推廣工作受到了很大制約。

例如在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中，在傳統(tǒng)的控制方法中 ，對(duì)于電機(jī)調(diào)速是無法進(jìn)行檢測(cè)和控制的，但是通過神經(jīng)元控制技術(shù)，就可以對(duì)系統(tǒng)的電機(jī)速度進(jìn)行計(jì)算和判斷，并且可以根據(jù)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其的控制。這與傳統(tǒng)的專家控制電氣傳動(dòng)系統(tǒng)相比，人工智能能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中存在的各種故障進(jìn)行判斷，并且顯示出故障結(jié)果，對(duì)顯示出來的結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析并錄入儲(chǔ)存庫(kù)中，在一定程度上，可以基本完全符合電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的要求。

但是神經(jīng)元控制也不是完美的，也存在著一定的缺陷，例如，在離線之后再進(jìn)行在線學(xué)習(xí)時(shí)，對(duì)偏差數(shù)據(jù)信號(hào)檢測(cè)和報(bào)告分析的處理上，神經(jīng)元控制的效果一般。而在專家控制過程中，在線和離線學(xué)習(xí)時(shí)都可以獲得很好的效果。

總結(jié)

綜上所述，人工智能在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用中具有一定的優(yōu)勢(shì)，不僅能夠節(jié)省大量的人力資源，而且能夠提高行業(yè)控制效率。但是，在具體應(yīng)用過程中，操作人員務(wù)必充分考慮智能控制的適應(yīng)性和系統(tǒng)的現(xiàn)狀，正確處理傳統(tǒng)控制的繼承與人工智能的發(fā)展之間的關(guān)系，對(duì)于不宜采用人工智能的系統(tǒng)，務(wù)必采取傳統(tǒng)的方案，最大限度地發(fā)揮人工智能智能的優(yōu)勢(shì)，全面提高電氣傳動(dòng)系統(tǒng)工作效率和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙偉，黃文娟.單片機(jī)技術(shù)在電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015，（01）：264.

[2]孫中建，卜留軍.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].機(jī)電信息，2012，（33）：137-138.

[3]崔浩哲.電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017，35（3）：155-155.

[4]鄭火勝.智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析[J].價(jià)值工程，2017，36（23）：153-154.

[5]張學(xué)院.分析智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017，14（10）：4-4.

[6]王悅.淺析智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材，2017（09）：234-234.

[7]劉福杰.淺析智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（9）：151-151.