浅谈电气自动化控制中的人工智能技术 杨英豪

发表时间:2020/5/11   来源:《工程管理前沿》2020年3月6期   作者: 杨英豪
[导读] 随着科技的不断发展,现代工业也快速发展,人工智能技术已经广泛应用于电气自动化控制中
        摘要:随着科技的不断发展,现代工业也快速发展,人工智能技术已经广泛应用于电气自动化控制中,使得电气自动化控制逐渐实现智能化,在人们的实际生活和生产中取得良好的效果。本文分析了人工智能技术在电气自动化控制中的应用优势,并在此基础之上,对人工智能技术在电气自动化控制中的具体应用进行了分析,以期为今后智能控制方面的研究提供参考。
        关键词:人工智能;电气自动化;控制
        引言
        人工智能的特殊性在于它拥有像人类的思维能力、感知能力、行为能力,因此发展潜力巨大。而电气自动化控制主要运用在检测与自动化仪表、运动控制、电力电子技术、电子与计算机技术、工业过程控制、信息处理等领域。将人工智能技术应用在电气自动化控制中,使电气设备运行实现智能化,并且提高了控制系统的稳定性,促进了电气行业的发展。
        1人工智能技术概述
        随着科学技术的快速发展,人工智能技术孕育而生。它是一门新的科学技术,在现代社会的发展中具有重要的作用。人工智能技术的形成,不仅有计算机技术的理论支撑,还融合了多种学科。人工智能技术的本质是通过对人类智能的模拟,创造出能够代替人类完成复杂工作的机器。当前,人工智能技术的研究领域比较集中,主要在两个领域:专家系统、机器人系统。在实际的生产生活之中,人工智能化已应用于诸多领域,并取得了良好的应用效果,这也充分证明了人工智能技术强大的现实意义价值。此外,将专家系统、人工智能嵌入到仿真环境能够减少仿真过程中的人力消耗,提高仿真自动化程度和仿真精度,是拓宽一体化仿真规模的重要技术。
        2人工智能的优势
        2.1性价比高
        目前,人工智能技术已经进入到我们生活的各个方面,我们享受着人工智能带来的便捷生活。如今的人工智能可以有效的收集信息,具备现代化设备的通讯手段,在技术人员的不断钻研和努力下,对人工智能的成本也能够取得良好的控制,人工智能具有技术强、质量好、服务好等优点,是其引入电气自动化控制的重要因素。
        2.2可操作性
        人工智能能实现通过鼠标、键盘来对电气设备进行自动化控制,由于利用控制程序便可完成同期并网带负荷操作,这样不但可以大幅减轻操作人员的工作强度,而且可使控制效率得到极大提高,这与当前工业发展的实际需求很相符。
        2.3设计简单
        传统的控制器要依据控制对象的模型进行设计,然而有很多不确定的因素会影响模型的创建,比如数值类型、参数变化等,这些不确定因素的存在增加了设计的难度。但是人工智能技术却能够利用AI函数近似器对模型进行设计,不需要控制对象的模型。
        2.4一致性
        传统的控制算法是根据具体对象进行设计的,因此只能对特定对象进行控制,对其他控制对象效果不明显。而采用人工智能控制算法无论是对指定的还是未知的输入数据,都能得到一致性的估计。
        2.5可靠性
        人工智能是基于互联网技术和计算机基础的一项高科技,它结合了高端的智能电器数字化系统。人工智能技术在操作简单,控制精度高、可靠性强。随着光纤技术的发展,电气自动化技术有效的保障了工业生产的效率以及可靠性,在一定程度上推动了现代化企业的发展。
        3人工智能技术在电气自动化控制中的应用分析
        3.1在电气自动化设备中的应用
        电气自动化控制十分复杂,涉及多个领域与学科。一方面,电气自动化设备的操作,需要操作人员具有良好的综合素质和专业知识;另一方面,电气自动化强调操作的有效性。对此,在解决这些现实问题时,人工智能技术无疑起到了很好的效果。首先,人工智能技术以计算机为理论核心,通过程序的编写,实现对计算机的智能控制,不仅提高了工作的效率,而且降低了成本;其次,人工智能技术的应用提高了电气自动化设备运行的科学性,改善了设备的运行环境。电气自动化设备智能化系统如图所示。
       
        图1电气自动化设备智能化系统
        3.2在电气自动化系统中的应用
        3.2.1优化设计
        电气产品的优化设计是一项十分复杂的工作,结合了理论学科和经验知识两方面的内容。在传统的电气产品设计过程中,主要采用设计经验和实验手段验证相结合,没有足够的技术支持,工作量大,而且难以得到最优的设计方案。随着科技的发展,人工智能技术的应用,通过计算机辅助设计就可以完成电气产品的设计,提高了工作效率,而且设计也变得越来越优化、智能化。
        目前优化设计的主要方法是:专家系统以及遗传算法。专家系统应用了计算机技术和人工智能技术,根据专家提供的知识和经验,进行推理和判断,然后模拟人类专家的决策过程,解决复杂问题。专家系统目前仍处于研究阶段,在实际中很少应用。而遗传算法广泛应用于电气产品的人工智能优化设计,它是对结构对象直接进行操作,能够找到最优的方案,且具有较强的自适应能力,不需要确定的规则,遗传算法的这些性质在进行产品优化设计时十分适用。
        3.2.2故障诊断
        电气设备的故障具有不确定性、非线性、复杂性的特点,如果采用传统的方法进行诊断,不但准确率不高,而且效率低。应用人工智能的方法能够大大提高故障诊断的准确率。人工智能技术用于故障诊断的方法主要有专家系统、模糊逻辑、神经网络。人工智能故障诊断技术不仅保留了故障诊断知识的模糊性,还结合了神经网络的特点,很大程度上提高了故障诊断的准确率。
        3.2.3模糊控制
        模糊控制以模糊语言变量、模糊推理为理论基础,以专家经验作为模糊控制的规则。模糊控制其实就是在被控对象的模糊模型的基础上使用模糊控制器,实现电气控制系统的控制。如图2所示,是模糊控制系统的组成框架图。模糊控制的理论基础是模糊逻辑推理规则,采用计算机控制系统构成具有反馈通道的闭环控制系统。
       
        图2模糊控制系统的组成框架图
       
        结束语
        综上所述,人工智能技术具有许多优势,电气控制中引入人工智能技术后,使传统意义上的电气控制模式得到了很大转变,使电气自动化控制实现了跨越式的发展,此外,人工智能技术的引入,提升了电气自动化的实际控制效率,同时还节约了自动化控制所需要的人力、物力,降低了电气自动化控制成本,使控制设备运行更科学,优化了系统设计,提高了故障诊断的准确率,未来人工智能技术的应用将会更加广泛。
        参考文献
        [1]王帮元.电气自动化控制中人工智能技术应用探究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2015,31(09):50-52.
        [2]丁望松.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].电子制作,2015,(11):62.
        [3]贾刚,张萌.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011,(09):294.
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