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摘要:在电气化自动控制中应用AI技术不仅能显著提升电气自动化的控制质量,还可以降低电气自动化所投入的人力、物力。AI技术能够优化电气设备设计、提升电气控制质量、进行精准的电气故障诊断,为电气自动化控制的正常运行提供保障。因此,针对AI技术在电气化自动控制中的应用进行研究具有重要的现实意义。
关键词:电气自动化控制;AI技术;应用
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2021)-01-323
引言
AI技术在电气自动化控制中的应用不仅能够提升系统工作的可靠性与稳定性,还能够提升产品生产质量、降低生产运行成本,推动电气自动化控制水平的发展。在电气自动化控制未来的发展过程中需要持续强化对AI技术研发,进而提高电气自动化控制的效率与质量。
1.AI技术分析
1.1从机器人的发展透视AI技术的本质
人类利用机器人和相关系统已经有了3000多年的历史,在这个过程中,人类始终通过发展数学方法、工艺技术和机器的运用来提升机器人的自动化水平。比如我国古代能歌善舞的伶人,唐代自动收钱的机器人,古希腊飞行器等。现代AI概念产生于1956年的美国,目前关于AI的定义较多,但从本质上来说,AI技术和其他技术一样,都是对人的能力延伸。“AI是研究如何制造出人造的智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力,以延伸人类智能的科学。”
1.2AI技术的特点
识别AI技术和一般自动化技术主要3个要点:
1)具备感知能力,可以获取外部信息,比如机器人视觉。
2)记忆和思维能力,能够处理信息,进行联想、判断计算等行为。
3)具有学习能力和自适应能力,能够根据外部环境变化进行自我学习,而不是像传统数控机床一样只是按照程序工作。
1.3AI的三大学派
1)计算机学派。基于物理符号系统假设和有限合理性原理,认为人和计算机都是符号系统,所以就可以用计算机的符号操作来模拟人的认知过程。在该系统之下,知识表示是AI的核心,认知就是处理符号,但是该系统获得常识困难,无法形成类似从儿童到成长那样的知识获取途径。比如机器翻译困境,在原理上要求将所有的人类语言资料都输入其中,才能够完全准确,但是在实际操作中,人类自己都不能完全认识语言规律。
2)控制论学派。基于控制论和“动作—感知”型控制系统,认为AI和人类智能一样都是在進化中发展。在该模式下,复杂适应系统难以建立,一种状态下可能产生不同的行为。
3)联结主义学派。基于神经网络及网络间的连接机制和学习算法,分布式信息存储,并行式信息处理。该模式下单层神经网络容易衰落,Hopfieid网络缺乏通用算法,动力学行为过于简单。综上,我们可以看出这些学习方法都有各自的困境,在发展中亟待完善。
2.AI技术在电气自动化控制中的应用分析
现阶段,AI控制能够实现诸多功能,不仅在很大程度上拓展了电气控制的操作空间,同时也进一步优化了电气控制的智能化。
2.1AI技术在电气自动化设备中的应用
电气系统涉及了多个学科和领域。通常情况下,电气设备的操作人员需要具备丰富的专业知识和良好的综合素质,同时电气设备的复杂性决定了其操作必须有效,容错率较低。在这种情况下,AI技术的应用无疑能够很好的解决这些难题。一方面,AI技术是基于计算机技术理论形成的,其运作是通过程序编写而实现智能控制,换言之,电气设备的智能化操作能够完全弥补人类操作的缺陷,从而提升电气控制的效率,并降低人力成本投入;另一方面,AI技术的运用能够使电气设备的运行环境得到优化,提高了设备运行的稳定性和科学性。
2.2AI技术在电气控制过程中的应用
电气控制过程是电气自动化最为核心的环节。基于AI技术的电气控制过程能够提高控制效率。一方面,自动化控制能够提升设备的运行效率;另一方面,自动化的实现能够使工业生产更为科学化,并节约人力成本,降低生产中人力的投入;此外,基于AI技术的电气自动化控制过程,能够对复杂的工作和庞大的信息流进行集中处理,目前多以专家系统和模糊控制为主。
2.2.1模糊控制
模糊控制是建立在模糊推理和模糊语言变量理论基础之上,以专家经验为规则进行控制的一项技术。从本质上来看,其就是基于模糊模型,运用模糊控制器对电气控制系统进行有效的控制。下图1表示的是模糊控制系统构架,该系统是建立在模糊逻辑的推理规则基础之上,结合计算机控制系统形成的数字控制系统,其结构是具有反馈通道的闭环结构。
2.2.2专家控制
专家控制主要是基于专家经验及相关理论构架,结合控制理论的相关技术进行电气控制的技术,该技术也就是模仿专家经验的技术。因此,该技术在电气自动化控制中有着控制灵活、控制效率高的优点,能够有效实现对控制率的灵活选取;同时,专家控制技术的适应性较强,能够随时根据不同情况调整调控器的参数,以适应设备在不同环境中的工作运行;此外,专家控制技术的应用能够提升电气设备的稳定性和安全性。
2.2.3网络神经控制
该技术是基于对人脑神经元活动的模拟,并以此为基础构建网络模型。现阶段,关于网络神经控制方面的研究十分广泛,使该技术的发展日益完善,并推动了其在电气自动化控制中的应用,取得了良好的效果。为了更加直观的体现网络神经控制在电气自动化控制过程中的应用,以模糊控制为例进行探讨。具体而言,模糊控制的作用主要是在直流和交流传动的基础上实现的。在直流传动过程中,其传动控制为Mamdani、Sugeno,前者表示的是调速控制,后者表示的是触发控制。在交流传动过程中,自动化控制需要建立在模糊控制器的基础之上。
2.3AI技术在平常操作中的应用 现代工业的蓬勃发展在极大程度上推动了电气自动化的应用,也促进了自动化、智能化在我们生活中的应用。就目前来看,电气设备已经成为人类日常生活和生产一个不可或缺的组成部分。电气系统的操作应该严格遵循规范流程,以往的电气系统操作极为复杂,需要投入大量的人力和时间来实现复杂的操作,而且容错率较低,如果存在操作失误很可能会导致系统运转出现问题,甚至导致恶劣的后果。而随着AI技术在电气领域的应用不断加深,在很大程度上简化了电气系统的操作。不仅是传统复杂的操作步骤得到简化,降低了操作难度,提升了操作效率;同时电气自动化能够有效避免人工操作失誤的问题,消除了人工操作不当的风险,提升了电气设备的安全性。
2.4AI技术在故障诊断中的应用
在电气设备的运行过程中,如果变压器、发动机等设备出现故障,会对系统整体安全造成极大的影响,而且很多重要设备的检修需要投入大量的人力和时间。另外基于分析数据进行判断的准确率不高,不能有效排除故障隐患。而AI技术的运用能够实现变压器故障诊断的自动化,对其他重要设备也能够进行自动诊断,极大的提高了故障诊断的准确性,同时降低了人力和时间的消耗。
3.结束语
总而言之,伴随着互联网技术与计算机技术的成熟,AI技术已经成为人们生产生活中不可或缺的重要技术。因此,不断深化AI技术在电气自动化控制中应用力度十分重要,可以更好的提高电气自动化控制的效率与质量。
参考文献
[1]张海波.电气自动化控制中应用人工智能技术研究[J].电子测试,2020(23):129-130.
[2]郝世宇.电气自动化控制中人工智能技术应用[J].电子技术与软件工程,2020(23):95-96.
[3]严德龙.人工智能在电气自动化控制方面的实践运用分析[J].现代工业经济和信息化,2020,10(11):66-67.
[4]邓颖.电气自动化控制中应用人工智能技术研究[J].当代化工研究,2020(22):156-157.
作者简介:尚可(1994年4月6日),性别: 男,邮政编码: 156100,职称:初级,职务:技术员,学历:大专。
富锦象屿金谷生化科技有限公司 黑龙江省 佳木斯市 富锦市 156100
关键词:电气自动化控制;AI技术;应用
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2021)-01-323
引言
AI技术在电气自动化控制中的应用不仅能够提升系统工作的可靠性与稳定性,还能够提升产品生产质量、降低生产运行成本,推动电气自动化控制水平的发展。在电气自动化控制未来的发展过程中需要持续强化对AI技术研发,进而提高电气自动化控制的效率与质量。
1.AI技术分析
1.1从机器人的发展透视AI技术的本质
人类利用机器人和相关系统已经有了3000多年的历史,在这个过程中,人类始终通过发展数学方法、工艺技术和机器的运用来提升机器人的自动化水平。比如我国古代能歌善舞的伶人,唐代自动收钱的机器人,古希腊飞行器等。现代AI概念产生于1956年的美国,目前关于AI的定义较多,但从本质上来说,AI技术和其他技术一样,都是对人的能力延伸。“AI是研究如何制造出人造的智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力,以延伸人类智能的科学。”
1.2AI技术的特点
识别AI技术和一般自动化技术主要3个要点:
1)具备感知能力,可以获取外部信息,比如机器人视觉。
2)记忆和思维能力,能够处理信息,进行联想、判断计算等行为。
3)具有学习能力和自适应能力,能够根据外部环境变化进行自我学习,而不是像传统数控机床一样只是按照程序工作。
1.3AI的三大学派
1)计算机学派。基于物理符号系统假设和有限合理性原理,认为人和计算机都是符号系统,所以就可以用计算机的符号操作来模拟人的认知过程。在该系统之下,知识表示是AI的核心,认知就是处理符号,但是该系统获得常识困难,无法形成类似从儿童到成长那样的知识获取途径。比如机器翻译困境,在原理上要求将所有的人类语言资料都输入其中,才能够完全准确,但是在实际操作中,人类自己都不能完全认识语言规律。
2)控制论学派。基于控制论和“动作—感知”型控制系统,认为AI和人类智能一样都是在進化中发展。在该模式下,复杂适应系统难以建立,一种状态下可能产生不同的行为。
3)联结主义学派。基于神经网络及网络间的连接机制和学习算法,分布式信息存储,并行式信息处理。该模式下单层神经网络容易衰落,Hopfieid网络缺乏通用算法,动力学行为过于简单。综上,我们可以看出这些学习方法都有各自的困境,在发展中亟待完善。
2.AI技术在电气自动化控制中的应用分析
现阶段,AI控制能够实现诸多功能,不仅在很大程度上拓展了电气控制的操作空间,同时也进一步优化了电气控制的智能化。
2.1AI技术在电气自动化设备中的应用
电气系统涉及了多个学科和领域。通常情况下,电气设备的操作人员需要具备丰富的专业知识和良好的综合素质,同时电气设备的复杂性决定了其操作必须有效,容错率较低。在这种情况下,AI技术的应用无疑能够很好的解决这些难题。一方面,AI技术是基于计算机技术理论形成的,其运作是通过程序编写而实现智能控制,换言之,电气设备的智能化操作能够完全弥补人类操作的缺陷,从而提升电气控制的效率,并降低人力成本投入;另一方面,AI技术的运用能够使电气设备的运行环境得到优化,提高了设备运行的稳定性和科学性。
2.2AI技术在电气控制过程中的应用
电气控制过程是电气自动化最为核心的环节。基于AI技术的电气控制过程能够提高控制效率。一方面,自动化控制能够提升设备的运行效率;另一方面,自动化的实现能够使工业生产更为科学化,并节约人力成本,降低生产中人力的投入;此外,基于AI技术的电气自动化控制过程,能够对复杂的工作和庞大的信息流进行集中处理,目前多以专家系统和模糊控制为主。
2.2.1模糊控制
模糊控制是建立在模糊推理和模糊语言变量理论基础之上,以专家经验为规则进行控制的一项技术。从本质上来看,其就是基于模糊模型,运用模糊控制器对电气控制系统进行有效的控制。下图1表示的是模糊控制系统构架,该系统是建立在模糊逻辑的推理规则基础之上,结合计算机控制系统形成的数字控制系统,其结构是具有反馈通道的闭环结构。
2.2.2专家控制
专家控制主要是基于专家经验及相关理论构架,结合控制理论的相关技术进行电气控制的技术,该技术也就是模仿专家经验的技术。因此,该技术在电气自动化控制中有着控制灵活、控制效率高的优点,能够有效实现对控制率的灵活选取;同时,专家控制技术的适应性较强,能够随时根据不同情况调整调控器的参数,以适应设备在不同环境中的工作运行;此外,专家控制技术的应用能够提升电气设备的稳定性和安全性。
2.2.3网络神经控制
该技术是基于对人脑神经元活动的模拟,并以此为基础构建网络模型。现阶段,关于网络神经控制方面的研究十分广泛,使该技术的发展日益完善,并推动了其在电气自动化控制中的应用,取得了良好的效果。为了更加直观的体现网络神经控制在电气自动化控制过程中的应用,以模糊控制为例进行探讨。具体而言,模糊控制的作用主要是在直流和交流传动的基础上实现的。在直流传动过程中,其传动控制为Mamdani、Sugeno,前者表示的是调速控制,后者表示的是触发控制。在交流传动过程中,自动化控制需要建立在模糊控制器的基础之上。
2.3AI技术在平常操作中的应用 现代工业的蓬勃发展在极大程度上推动了电气自动化的应用,也促进了自动化、智能化在我们生活中的应用。就目前来看,电气设备已经成为人类日常生活和生产一个不可或缺的组成部分。电气系统的操作应该严格遵循规范流程,以往的电气系统操作极为复杂,需要投入大量的人力和时间来实现复杂的操作,而且容错率较低,如果存在操作失误很可能会导致系统运转出现问题,甚至导致恶劣的后果。而随着AI技术在电气领域的应用不断加深,在很大程度上简化了电气系统的操作。不仅是传统复杂的操作步骤得到简化,降低了操作难度,提升了操作效率;同时电气自动化能够有效避免人工操作失誤的问题,消除了人工操作不当的风险,提升了电气设备的安全性。
2.4AI技术在故障诊断中的应用
在电气设备的运行过程中,如果变压器、发动机等设备出现故障,会对系统整体安全造成极大的影响,而且很多重要设备的检修需要投入大量的人力和时间。另外基于分析数据进行判断的准确率不高,不能有效排除故障隐患。而AI技术的运用能够实现变压器故障诊断的自动化,对其他重要设备也能够进行自动诊断,极大的提高了故障诊断的准确性,同时降低了人力和时间的消耗。
3.结束语
总而言之,伴随着互联网技术与计算机技术的成熟,AI技术已经成为人们生产生活中不可或缺的重要技术。因此,不断深化AI技术在电气自动化控制中应用力度十分重要,可以更好的提高电气自动化控制的效率与质量。
参考文献
[1]张海波.电气自动化控制中应用人工智能技术研究[J].电子测试,2020(23):129-130.
[2]郝世宇.电气自动化控制中人工智能技术应用[J].电子技术与软件工程,2020(23):95-96.
[3]严德龙.人工智能在电气自动化控制方面的实践运用分析[J].现代工业经济和信息化,2020,10(11):66-67.
[4]邓颖.电气自动化控制中应用人工智能技术研究[J].当代化工研究,2020(22):156-157.
作者简介:尚可(1994年4月6日),性别: 男,邮政编码: 156100,职称:初级,职务:技术员,学历:大专。
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