人工智能技術在電氣自動化控制中的應用

王義峰

沈陽新松機器人自動化股份有限公司 遼寧沈陽 110000

在電氣化自動控制中應用人工智能技術不僅能顯著提升電氣自動化的控制質(zhì)量，還可以降低電氣自動化所投入的人力、物力。人工智能技術能夠優(yōu)化電氣設備設計、提升電氣控制質(zhì)量、進行精準的電氣故障診斷，為電氣自動化控制的正常運行提供保障。因此，對人工智能技術在電氣化自動控制中的應用進行研究具有重要意義。

1 人工智能技術的概述

1.1 人工智能技術的內(nèi)容、特點

作為新興技術科學語言，人工智能擁有較為廣泛的研究領域，是計算機科學的重要分支，涵蓋機器人、語言識別以及圖像識別等研究應用方向。人工智能的產(chǎn)生的意義在于研究和開發(fā)拓展人類智能的理論、應用方法等，勝任復雜的、無法采取人工方式完成的任務?，F(xiàn)階段，人工智能研究發(fā)展迅速，已經(jīng)應用于運動控制、工業(yè)過程控制、電子與計算機技術、信息處理等領域中，在應用過程中不斷地更新?lián)Q代。由于人工智能屬于自然與社會科學的交叉性學科，因此會涉及數(shù)學、心理學、計算機科學等領域，模擬人的思維信息過程，完成智能搜索等其他具有難度的工作。

1.2 人工智能控制器的優(yōu)勢

電氣自動化控制系統(tǒng)中，人工智能技術的應用大多體現(xiàn)在人工智能控制器的使用上，系統(tǒng)的優(yōu)勢特點也體現(xiàn)在這一點。在算法和控制器上，人工智能技術下的控制器算法優(yōu)化，作用更加突出。針對電氣自動化設備分類的過程中，人工智能控制器采取了不同的方式開發(fā)，具體的優(yōu)勢如下：首先，人工智能控制器不需要采取模型控制的方式，實際控制的對象即使有很多不確定因素，都能最大程度地滿足控制要求；其次，在使用的過程中可以不斷地完整，靈活性較強，且人工智能控制器不會受到其他驅(qū)動器的影響，從而保證數(shù)據(jù)計算的精準性；最后，這項控制器的使用避免了較大的人力和物力支出。設計的過程中無需專家參與，只需要執(zhí)行數(shù)據(jù)分析即可。由于人工智能控制器的適應性較高，計算準確，功能強大，能夠解決很多常規(guī)方法所不能解決的問題。

2 人工智能技術在電氣自動化控制中的應用

2.1 人工智能技術在電氣控制中的應用

在電氣自動化控制中電氣控制是最為核心的環(huán)節(jié)，人工智能技術的應用能夠提升控制效率與精度，且能夠應對龐大的信息數(shù)據(jù)以及復雜的工作流程。模糊控制是基于人工智能技術下的常用電氣控制技術之一。模糊控制是基于模糊推理與模糊語言理論而形成的控制形式，結(jié)合計算機技術形成閉環(huán)結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)核心為基于人工智能技術的模糊控制設備，這也是模糊控制與其他控制方式差別之處。模糊控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為模糊控制器、輸入/輸出接口、執(zhí)行機構(gòu)、控制對象以及測量設備。其中，控制對象的容納范圍十分廣泛，不論是確定、模糊，單變量、多變量，定常、時變，線性、非線性均可以作為控制對象。無法精準建立數(shù)學模型的對象更加適合應用模糊控制技術；執(zhí)行機構(gòu)不僅可以使用直流電動機、步進電動機等，還可以使用氣動調(diào)節(jié)閥、液壓閥等；模糊控制器則是模糊控制技術的核心元件，是一種應用模糊知識標識與規(guī)則推理的控制設備；輸入/輸出接口在模糊控制系統(tǒng)中由于大多數(shù)控制對象的控制量與可觀測狀態(tài)為模擬量，模糊控制系統(tǒng)也需要使用A/D轉(zhuǎn)換設備。在模糊控制系統(tǒng)中還需要配備適用于模糊邏輯處理的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可被認為是輸入/輸出接口。除了模糊控制形式外，專家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制都是基于人工智能技術下的電氣自動化控制形式。如專家控制基于專業(yè)理論技術，結(jié)合專業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗，對電氣自動化進行的一種智能控制。主體構(gòu)成由知識庫與推理機制，通過對知識的組織排列，根據(jù)一定策略選擇合適的規(guī)則進行推理，以實現(xiàn)對對象的控制。專家控制較為靈活，能夠適應對象特性與環(huán)境的改變?；趯＜铱刂菩问?，系統(tǒng)能夠在偏差較大、非線性的環(huán)境下安全穩(wěn)定地開展工作，魯棒性強。

2.2 人工智能技術在電氣故障診斷中的應用

電氣自動化控制系統(tǒng)在工作過程中，可能由于人為疏忽、設備故障等因素導致控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障。雖然傳統(tǒng)控制方式也可以診斷出故障區(qū)域以及導致故障的原因，但需要耗費大量時間與人力、物力，且精確度較低。人工智能技術的應用則可以有效解決這一問題。將人工智能技術應用在電氣故障診斷中能夠利用計算機技術、智能控制系統(tǒng)對電氣控制設備進行分析，第一時間發(fā)現(xiàn)電氣設備異常情況并及時處理。例如，傳統(tǒng)故障診斷方式下要發(fā)現(xiàn)變壓器故障則需要收集變壓器氣體，再對氣體進行檢測方可獲取變壓器故障情況；但人工智能技術則可以利用網(wǎng)絡神經(jīng)技術對故障進行判斷，精確分析出故障問題所在，且對數(shù)據(jù)進行分析后找到最佳的解決方案，有效提升了故障檢測效率與質(zhì)量。

2.3 人工智能技術在電氣設備中的應用

人工智能技術應用在電氣設備方面是提升電氣自動化控制質(zhì)量的基礎。人工智能技術可以被用于電氣設備設計。電氣設備設計是一項較為繁雜的工作，設計過程中需要綜合電磁場、電機等知識，且需要具備豐富的設計經(jīng)驗。傳統(tǒng)電氣設備設計均是基于豐富的設計經(jīng)驗與繁雜的實驗過程，設計出最優(yōu)方案難度較大、成本較高。應用人工智能技術則可以使用CAD技術來進行電氣設備設計，減少電氣設備設計周期。另外，人工智能技術還能夠提升電氣設備的工作效率，通過智能技術來提高電氣設備工作的精確度。

3 結(jié)語

總而言之，各個行業(yè)和領域發(fā)展中，都逐漸采用了人工智能技術，這項技術的廣泛性運用意味著人工智能的發(fā)展迅速。運用于電氣自動化控制過程中提高了生產(chǎn)效率，同時是促進企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的重要方式。我國的電氣工程也在不斷發(fā)展完善，未來的工程建設中會全面應用人工智能系統(tǒng)，朝著標準、智能化方向發(fā)展。