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摘要:目前在我国工业自动化控制系统发展的过程中,人工智能的应用已经得到了很大程度上的提高,但是人工智能的技术水平和质量还存在着一定的问题,这样就需要相关的工作人员,要进一步的提高和优化相关的技术。同时,工作人员也应该正确认识到人工智能的特点,以最大程度上保证能够合理的利用人工智能的优势,最终提高自动化控制系统的性能。只有这样,才能真正促进工业自动化控制系统的发展。总而言之,将人工智能应用到工业自动化控制系统的应用和发展中具有很强的可行性,同时有利于我国工业发展,促进了我国工业的进步。
关键词:工业自动化控制系统;人工智能;运用
一、人工智能技术的分析
作为人工智能技术就是相关人员通过对人类智能的相关理论进行分析和研究,并且以此为依据进行延伸和扩展,从而形成了一个更加先进的技术。近几年来一些智能的机器人的出现和发展都是人工智能发展很好的体现[1]。人工智能的出现极大地方便了我们的生活和工作,同时也在一定程度上影响了我们的工作模式。尤其是人工智能技术的研究范围是比较广的,不仅仅是人机器还是相关的系统,都是人工智能研究的方向。除此之外,人工智能的研究方向也包含了一些文化方面上的研究。因此,这也就造成了人工智能的发展是比较综合的,同时研究的内容也是比较丰富的。在进行工业自动化控制系统发展的过程中,将人工智能的技术应用其中,能够很好的促进我国工业化的发展。
二、工业自动化控制系统中运用人工智能技术的优势
首先,人工智能技术利用计算机技术进行数据处理可提高工业自动化控制的精准性。人工智能技术的发展离不开计算机技术的进步,工业自动化控制系统由软件和硬件两个部分构成,在软件层面,人工智能技术由工业计算机系统实现工业数据的跟踪、采集、处理和存储,实现数据的一站式操作,大大降低了数据传输过程中出现错误的概率,从而实现工业自动化控制的精确性。
其次,人工智能技术可实现工业自动化控制的全自动化操作,进一步降低人工成本。传统的工业自动化控制系统虽然实现了一定的自动化,但是总体来讲在很多地方仍需要人来操作,在嵌入人工智能技术以后,很多原本需要人工来操作的岗位也可以用计算机系统来代替,并且比人做的更快、更好,从而实现完全的自动化,这也进一步实现了人工成本的降低。
再者,人工智能技术可推进工业自动化控制系统的稳定性。人工智能技术具有“机器学习”的能力,将其运用到工业自动化控制系统中可以利用计算机对相关数据进行分析,当系统检测发现异常可实现快速预警并根据错误代码尝试自我修复,同时将异常参数数据调出,方便检修人员排除故障。所以说,在硬件层面得到保障的情况下,人工智能技术在工业自动化控制系统的应用可将系统故障几率降到最低。
三、人工智能技术在工业自动化系统中的应用现状
人工智能技术在工业自动化系统的应用可以使得系统整体性能得到极大提升。但是就目前而言,人工智能技术在工业自动化控制系统中的应用方式仍有很大的改进改进空间。人工智能技术虽然在一定程度上代替了部分人力劳动,但是由于设计层面存在的限制,其在工业自动化控制系统中的优势并未完全发挥。例如,目前仍存在很多传统的工业自动化控制系统,其设计结构相对简单,功能也较为单一,将人工智能技术融入到工业自动化控制系统中,涉及到专业层面较多,操作较为复杂。基于此,如何将人工智能技术更好的应用到工业自动化控制系统中,在提升工业自动化控制系统整体性能的同时充分发挥人工智能技术的优势,有待于我们进一步研究。
四、人工智能技术在工业自动化系统中的应用探究
(一)以人工智能为基础的模糊控制系统
在工业自动化控制过程中,由于被控过程具有时变性和复杂性,受多种因素影响难以建立较为精确的数学模型,故采用模糊逻辑控制,可在不依赖于对象模型的情况下进行仿人思维的一种控制技术。模糊控制系统具有对工业数据采集、处理、转化的作用,可将采集到的数据以模拟信号的形式反馈给被控制对象。模糊控制器是人工智能技术的核心,在工业自动化控制系统的应用中依据系统形态,控制对象的特点采用不同类型的控制器对控制对象进行数据采集。常见的工业自动化模糊控制系统以模糊控制器为中心,同时包含了被控制对象、检测装置、数据接口和执行结构等,其中执行结构以电动机为主要构成,根据实际需求以不同类型的电动机对上位机发出的命令进行执行操作。除此之外,模糊控制系统中的检测装置其作用类似于传感装置,主要作用是对被控对象信号进行采集和转化,经由数据接口传输给上位机。
(二)以人工智能为基础的专家控制系统
专家控制系统在工业自动化控制领域中具有运行可靠、通用性强、控制与处理相对灵活等多种优势。人工智能技术之所以能在工业自动化控制领域发挥优势,自动学习、实时监测功能是实现自动化控制的主要因素,在有限的工业结构知识库中使用尽可能简单的推理结构从而满足工业自动化控制系统的实时性要求。以人工智能为基础的专家控制系统能充分发挥人工智能技术现有阶段的优势,利用计算机信息技术实现专业相关知识的获取、表达以及数据库的建设和正向的逻辑推理等能力,从而在工业自动化控制系统中具有快速反应、实时检测、自我修复和逻辑推理等优势。在以人工智能为基础的专家控制系统设计中,利用相关模型结合人工智能技术的运行机制可实现依赖于简单的参数设置就可以实现复杂的系统逻辑推理。除此之外,现阶段的人工智能技术是建立的经典的逻辑推理前提下,可最大化的保障系统的准确性和合理性,从而最大化的发挥人工智能技术在工业自动化控制系统中的优势。
(三)以人工智能为基础的神经网络控制系统
神经网络控制是一门复杂的处于不断发展中的学科,它囊括了数学、生物学、计算机科学、人工智能、自动化控制等多门学科,属于自动控制领域的前言学科之一。以人工智能为基础的神经网络控制系统根据不同的作用主要分为两类:神经控制和混合神经网络控制。以人工智能为基础的神经网络控制系统具有学习能力,是自动化智能控制的重要构成。神经网络控制通过多种复杂组织和原件利用并行连接的形式组建控制网络,在工业自动化系统中实现实时自动控制。神经网络对自动化系统的控制依赖于不同神经元件之间的逻辑演算,对信息进行有效识别将其反馈给控制系统,可以说,以人工智能为基础的神经网络控制系统是工业自动化控制系统的重要构成,是实现工业全自动化生产的基础保障。
五、结束语
人工智能系统是一门不断发展的学科,当前人工智能技术已经逐渐应用到多种领域,工业自动化控制系统中的人工智能技术正在成为未来工业发展的核心技术。由于现有技术水平以及应用方式的限制,人工智能技术在工业自动化控制系统中仍存在很多限制,这就需要相关领域专家学者根据工业自动化技术的发展特点和实际需求合理应用人工智能技术,从而进一步提升工业自动化控制系统的整体性能。
参考文献
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[3] 陈江宁, 陈廷炯. 钢铁工业智能制造与人工智能实践路径与思考[C]// 2018中国自动化大会(CAC2018)论文集. 2018.