電子工程自動(dòng)化控制中的智能技術(shù)探究

馬成彪

【摘要】? ? 如今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能技術(shù)在電子工程自動(dòng)化控制中的全面應(yīng)用已是大勢(shì)所趨，對(duì)其的研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。為此，文章對(duì)電子工程自動(dòng)化控制中的智能技術(shù)進(jìn)行了深入探究，從多個(gè)方面重點(diǎn)探討了其應(yīng)用，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】? ? 電子工程? ? 自動(dòng)化控制? ? 智能技術(shù)

當(dāng)前，智能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的體現(xiàn)，其中一個(gè)重要的應(yīng)用方向就是電子工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域。目前來(lái)看，電子工程自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)τ谥悄芗夹g(shù)的依賴程度已經(jīng)較高，這就需要研究人員對(duì)智能技術(shù)做進(jìn)一步的探索，做到“理論與實(shí)踐相結(jié)合”，進(jìn)一步提高生產(chǎn)力水平，實(shí)現(xiàn)電子工程領(lǐng)域的智能化。

一、智能技術(shù)的概念和特點(diǎn)

所謂智能技術(shù)，其主要是通過(guò)構(gòu)建相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)算法，以模擬出人類的行為，因智能技術(shù)具備與人類思維模式類似的行為，因此其對(duì)于提高電子工程自動(dòng)化生產(chǎn)水平大有作用[1]。具體來(lái)看，這項(xiàng)技術(shù)主要具備以下幾方面的特點(diǎn)。一是高效化特點(diǎn)，通過(guò)采用智能技術(shù)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行操作，生產(chǎn)系統(tǒng)將得到進(jìn)一步的優(yōu)化。在智能技術(shù)視域下，大數(shù)據(jù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)等均能夠得到整合，各個(gè)模塊之間的功能將得到組合發(fā)揮，有利于實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的功能，以提高實(shí)際生產(chǎn)的質(zhì)量[2]。二是智能化特點(diǎn)，在采用智能技術(shù)指導(dǎo)生產(chǎn)后，生產(chǎn)線基本不再需要手工操作，有效避免了人為因素可能帶來(lái)的誤差等問(wèn)題，技術(shù)人員只需設(shè)置好預(yù)定的程序，生產(chǎn)系統(tǒng)即可自動(dòng)運(yùn)行，這不僅能有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量，也有助于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)整體朝著智能化方向發(fā)展。三是柔性化特點(diǎn)，在智能技術(shù)視域下，柔性化生產(chǎn)方式逐漸取代了以往的生產(chǎn)方式，這種方式能夠?qū)⑽锪?、加工和信息管理等模塊全部整合其中，讓整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)更具靈活性和彈性，能夠根據(jù)工況的變化自行調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)，保持穩(wěn)定生產(chǎn)，避免故障的出現(xiàn)。

二、電子工程自動(dòng)化控制中應(yīng)用智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1有利于數(shù)據(jù)處理保持一致

在智能控制系統(tǒng)中，“一致性”是較為明顯的特征之一，其主要表現(xiàn)在對(duì)各種數(shù)據(jù)均能進(jìn)行一致性處理，即便是在陌生條件下輸入的數(shù)據(jù)，也通?？梢苑治龅玫捷^為準(zhǔn)確的結(jié)果。一般來(lái)說(shuō)，智能控制系統(tǒng)都能達(dá)到預(yù)期的效果，對(duì)于一些存在特殊情況的被控制對(duì)象，則可通過(guò)加強(qiáng)審查和設(shè)計(jì)的方式，來(lái)達(dá)到具體的控制要求及效果。

2.2不再需要構(gòu)建復(fù)雜控制模型

在過(guò)去的電子工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，由于缺乏智能技術(shù)的支撐，通常需要綜合考慮各種不可抗因素的影響，導(dǎo)致控制模型的設(shè)計(jì)工作較為繁瑣，且這些模型面對(duì)參數(shù)變化也缺乏靈活性。而智能技術(shù)的出現(xiàn)則有效解決了這一問(wèn)題，智能技術(shù)可直接對(duì)各種因素和參數(shù)的影響做到及時(shí)響應(yīng)和調(diào)整，不再需要人工創(chuàng)建復(fù)雜控制模型，將不確定因素的影響降到最低，提高了系統(tǒng)控制器參數(shù)的準(zhǔn)確性，并有效保障了自動(dòng)化控制工作的效率[3-4]。

2.3有利于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更合理的調(diào)節(jié)

智能技術(shù)下的電子系統(tǒng)具有更高的魯棒性和靈活性，能夠靈活調(diào)整系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)，使之處于最佳工況。同時(shí)，這種調(diào)節(jié)過(guò)程不需要工作人員在場(chǎng)，只需通過(guò)智能系統(tǒng)自動(dòng)化調(diào)節(jié)即可達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

2.4幫助企業(yè)獲得更好經(jīng)濟(jì)效益

在應(yīng)用智能技術(shù)后，電子工程領(lǐng)域的產(chǎn)品質(zhì)量顯著提升，同時(shí)能夠在很大程度上取代傳統(tǒng)人力資源的使用，有效降低了企業(yè)的成本投入。由此，企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力將顯著提升，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也必然快速提升。

三、電子工程自動(dòng)化控制中智能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用方向

3.1排除系統(tǒng)故障

在電子工程自動(dòng)化控制的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，可能因各種客觀因素，如設(shè)備本身的質(zhì)量問(wèn)題、或是環(huán)境因素影響等，而導(dǎo)致系統(tǒng)可能出現(xiàn)不同程度的故障，同時(shí)，由于電子工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特殊性，這些故障的不穩(wěn)定性和非線性也較為突出，且不同故障之間通常還有著一定的關(guān)聯(lián)。在這種情況下，如果仍沿用以往的人工排障措施，則很難在第一時(shí)間鎖定和排除故障，這就會(huì)影響到正常生產(chǎn)活動(dòng)?；诖耍趯?shí)際工作中，即可應(yīng)用智能技術(shù)，對(duì)故障的位置和類型進(jìn)行快速的定位和判斷，同時(shí)工作人員也能夠明確故障的詳細(xì)信息，這不僅能夠快速排除故障，且獲取到的數(shù)據(jù)信息也能為后續(xù)的維護(hù)工作提供依據(jù)，避免類似故障的再次發(fā)生。具體來(lái)看，在排除系統(tǒng)故障的工作中，專家模式和模糊判斷技術(shù)是智能技術(shù)的兩種重要表現(xiàn)形式，能夠?qū)收系奈恢眠M(jìn)行快速準(zhǔn)確的定位，在此基礎(chǔ)上，再通過(guò)智能技術(shù)演示方法，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行快速修復(fù)和必要的維護(hù)[5]。

3.2對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化

在電子工程領(lǐng)域的產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，涉及到電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。但由于現(xiàn)代電子產(chǎn)品的精密程度和復(fù)雜程度均較高，顯然，如果仍然完全采用人工設(shè)計(jì)方法，那么所設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品就可能因工作人員的專業(yè)理論知識(shí)方面的疏忽而導(dǎo)致其本身的適應(yīng)性和合理性下降。為此，就需要使用智能技術(shù)對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以克服過(guò)去的困難和不足。在智能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，通過(guò)根據(jù)生產(chǎn)需求，將智能技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮其精準(zhǔn)計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，來(lái)提高電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，滿足實(shí)際需要。同時(shí)，智能技術(shù)指導(dǎo)下的電子產(chǎn)品生產(chǎn)能夠最大程度上保證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)規(guī)格和質(zhì)量等做到“整齊劃一”，對(duì)于確保企業(yè)電子產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化具有重要意義。

3.3同時(shí)完成多項(xiàng)操作任務(wù)

由于電子工程生產(chǎn)環(huán)節(jié)的復(fù)雜性，通常需要多環(huán)節(jié)同時(shí)操作才能完成目標(biāo)任務(wù)，而在這種情況下所必需進(jìn)行的大量復(fù)雜計(jì)算無(wú)疑是一個(gè)難點(diǎn)內(nèi)容。如果沿用以往的人工措施，就會(huì)導(dǎo)致工作人員的工作負(fù)擔(dān)過(guò)重，也隨之增加了錯(cuò)誤和故障的發(fā)生幾率。就此，采用智能技術(shù)即能夠解決這一難點(diǎn)問(wèn)題。通過(guò)應(yīng)用智能技術(shù)中的計(jì)算機(jī)技術(shù)、精密傳感技術(shù)和GPS定位技術(shù)等，能夠確保電子工程生產(chǎn)中的各項(xiàng)環(huán)節(jié)同時(shí)進(jìn)行，并對(duì)各環(huán)節(jié)的質(zhì)量均進(jìn)行精準(zhǔn)控制。這不僅能夠有效提高生產(chǎn)效率，而且還避免了故障或是產(chǎn)品不合格的情況發(fā)生。以某廠為例，該廠積極推進(jìn)智能技術(shù)應(yīng)用，使用設(shè)備故障專家檢測(cè)系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊邏輯系統(tǒng)等多項(xiàng)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，取得了較大的進(jìn)展，如表1所示。

3.4提高數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性

通過(guò)在電子工程自動(dòng)化技術(shù)中應(yīng)用智能技術(shù)，能夠有效提高對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集效率，收集到更多的數(shù)據(jù)信息，再通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行整合處理，即可為后續(xù)的電子工程生產(chǎn)提供更多的數(shù)據(jù)支撐。具體來(lái)看，數(shù)據(jù)信息的收集處理過(guò)程中，與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)運(yùn)作方式相類似，主要通過(guò)存儲(chǔ)器、觸發(fā)器、寄存器和加法器等設(shè)備之間的協(xié)同作用，對(duì)收集到的信息進(jìn)行快速整合處理，并將結(jié)果反饋到主邏輯管理系統(tǒng)中，再通過(guò)智能控制系統(tǒng)對(duì)其做進(jìn)一步處理，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)收集到的數(shù)據(jù)信息的有效利用。而通過(guò)有效利用這些數(shù)據(jù)信息，電子產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量也必定得到全面保證[6]。

3.5可編程邏輯控制技術(shù)處理的應(yīng)用

在電子工程領(lǐng)域中，各種電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用較多，這些設(shè)備是電子工程自動(dòng)化控制和生產(chǎn)的基礎(chǔ)。由于這些設(shè)備運(yùn)輸、安裝和維護(hù)等環(huán)節(jié)均較為復(fù)雜，所以需要對(duì)工程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。針對(duì)以往人工檢測(cè)中存在的一些不足，當(dāng)前很多企業(yè)已經(jīng)采用智能技術(shù)加以檢測(cè)，特別是針對(duì)電氣設(shè)備的控制領(lǐng)域，使用可編程邏輯控制技術(shù)的效果頗為顯著。在這種情況之下，該技術(shù)能夠逐步取代電氣工程系統(tǒng)中的實(shí)物元件，獲得供電系統(tǒng)自動(dòng)切換的效果。同時(shí)，這也有助于確保各種電氣工程自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)更為穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.6神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的應(yīng)用

在以往的電子工程自動(dòng)化控制工作中，多采用梯形控制方法進(jìn)行處理，雖然處理效果較好，但較為繁瑣，耗時(shí)也較長(zhǎng)。而智能技術(shù)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)則有效克服了這一難點(diǎn)問(wèn)題，在應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)后，不再需要根據(jù)受控對(duì)象來(lái)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，且這種技術(shù)對(duì)于電子設(shè)備運(yùn)行中的噪聲也有較強(qiáng)的抵抗能力，為反向轉(zhuǎn)波算法的應(yīng)用做好準(zhǔn)備。一般來(lái)說(shuō)，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，主要通過(guò)電氣動(dòng)態(tài)參數(shù)來(lái)判斷設(shè)備中的電流情況，并對(duì)其加以有效控制;同時(shí)通過(guò)電力系統(tǒng)對(duì)相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行控制。實(shí)際應(yīng)用表明，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的應(yīng)用效果較好，這與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制存在非線性一致性優(yōu)勢(shì)有關(guān)。

3.7擴(kuò)充控制系統(tǒng)類型

隨著智能技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的電子工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)也隨之得到了顯著的發(fā)展進(jìn)步，不再局限于單一類型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，而是能夠?qū)Σ煌南到y(tǒng)模塊進(jìn)行處理，確保這些系統(tǒng)模塊能夠接入到現(xiàn)有的系統(tǒng)當(dāng)中，并與現(xiàn)有的系統(tǒng)相兼容。同時(shí)，工作人員可利用智能技術(shù)對(duì)電子工程自動(dòng)化生產(chǎn)線的各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有效管控。以某工廠為例，該工廠在以往的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中，各個(gè)設(shè)備與控制室之間使用對(duì)講機(jī)進(jìn)行通信，電氣設(shè)備的運(yùn)行條件由現(xiàn)場(chǎng)操作人員在接到對(duì)講機(jī)指令后對(duì)電氣設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，效率相對(duì)較低。為克服這一問(wèn)題，該工廠引入智能技術(shù)對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行升級(jí)，智能技術(shù)主要基于各種監(jiān)控設(shè)備、傳感器和計(jì)算機(jī)加以實(shí)現(xiàn)，其實(shí)現(xiàn)了對(duì)電氣設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)的監(jiān)控和智能調(diào)節(jié)，對(duì)于常見問(wèn)題能夠通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)參數(shù)的方式解決，對(duì)于突發(fā)情況，也可通過(guò)控制斷路器的方式暫時(shí)切斷生產(chǎn)線，等待進(jìn)一步處理。通過(guò)這種方式，該工廠的運(yùn)營(yíng)成本降低了15%左右，成效較為顯著。

四、智能技術(shù)在電子工程自動(dòng)化控制中的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

4.1智能技術(shù)在未來(lái)的綜合發(fā)展趨勢(shì)

在電子工程自動(dòng)化控制中應(yīng)用智能技術(shù)，其根本目標(biāo)是，實(shí)現(xiàn)工作的高效率和高質(zhì)量。近年來(lái)，隨著電子工程領(lǐng)域的不斷發(fā)展，公眾對(duì)電子工程領(lǐng)域的相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)也有了更高的要求，這也隨之帶動(dòng)了智能技術(shù)的不斷發(fā)展。當(dāng)前智能技術(shù)的范圍也進(jìn)一步擴(kuò)展，融入了更多的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，以及各種高精尖的技術(shù)設(shè)備，這些技術(shù)和設(shè)備中的先進(jìn)處理器和高效的網(wǎng)絡(luò)信息算法有效提升了工作效率。預(yù)計(jì)，在未來(lái)的智能技術(shù)研究中，對(duì)處理器和網(wǎng)絡(luò)信息算法的研究將成為研究的重點(diǎn)方向。

4.2智能化技術(shù)及其功能的未來(lái)發(fā)展方向

目前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子工程自動(dòng)化控制中的智能技術(shù)也在不斷發(fā)展進(jìn)步，研究人員致力于對(duì)圖形優(yōu)化系統(tǒng)接口方面的研究和實(shí)現(xiàn)。為實(shí)現(xiàn)電子工程中各設(shè)備之間數(shù)據(jù)信息的互通，需要利用智能技術(shù)構(gòu)建人機(jī)交互界面。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，工作人員能夠?qū)χ悄芗夹g(shù)的優(yōu)勢(shì)和具體應(yīng)用途徑有更為深入的了解，并就此結(jié)合自身的實(shí)際情況來(lái)打造出最合適的系統(tǒng)應(yīng)用功能。當(dāng)前，電子工程自動(dòng)化控制中的智能技術(shù)正在朝著全面可視化的方向發(fā)展，技術(shù)人員已經(jīng)能夠通過(guò)可視化界面來(lái)獲得相關(guān)的圖片和文字，但要想實(shí)現(xiàn)更為便捷高效的可視化技術(shù)，則仍需要對(duì)目前的系統(tǒng)算法進(jìn)行改進(jìn)。

五、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)看，智能技術(shù)在當(dāng)今的電子工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域中已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，且已經(jīng)取得了較好的應(yīng)用效果。但其仍然有較大的發(fā)展空間。因此，在今后的工作中，仍需要研究人員在理論和實(shí)踐方面做進(jìn)一步的優(yōu)化創(chuàng)新，讓智能技術(shù)發(fā)揮出更大的作用，以推動(dòng)電子工程領(lǐng)域取得更好發(fā)展。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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