人工智能在电气自动化控制中运用探讨

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  【摘 要】随着我国市场经济的快速发展,电气自动化控制技术在各个领域发挥着越来越重要的作用,为了电气自动化控制技术的智能化发展,人工智能技术被广泛的应用在电子自动化控制中,推动了电气自动化控制技术的快速发展。本文分析了人工智能概述和人工智能控制器的主要特点,阐述了人工智能在电气自动化控制中的运用。
  【关键词】人工智能;电气;自动化控制;运用
  人工智能是一种新兴的科学技术,人工智能在电气自动化控制中的运用可以有效地提高生产效率,降低生产成本,并且人工智能技术和电气自动化控制技术的融合,大大降低了电气自动化控制工作中的安全事故,受到了广大电气企业的青睐,人工智能技术在电气自动化控制中发挥着越来越重要的作用。
  1 人工智能概述
  人工智能技术是一种新兴的科学技术,主要用于扩展、延伸和模拟人的智能的技术、方法、理论和应用系统[1]。近年来,随着我国电子信息科学技术的快速发展,人工智能技术取得了快速发展,被广泛应用于各个领域中。
  人工智能通过计算机的特定算法模拟人脑的控制活动,利用计算机发出一些类似于人类行为活动的指令,进行人工智能技术模拟,可以解决传统科学技术无法解决的技术难题。人工智能技术包含了多种学科的先进科学技术,如传统学科中的计算机学和数学,还有伦理学、心理学、哲学等社会学科,人工智能技术可以全方位的模拟人类大脑的控制活动,通过特定的计算机算法达到近似于人类大脑控制的行为反应,人工智能技术的应用可以实现用机械设备来代替人类从事一些复杂危险的工作内容。
  和传统科学技术相比,人工智能技术最大优势是通过计算机多种算法来模拟人类大脑思考的方式。在模拟人类大脑思考的基础上,人工智能技术可以更加有效地处理、分析和采集相应问题数据,随着科学技术的不断发展,人工智能技术会逐渐代替人类复杂的脑力活动,人工智能技术在各个领域的应用,可以极大地提高工作效率,帮助企业减少人力成本和人力劳动,推动企业的产业结构升级,优化资源配置,提高企业整体竞争实力,推动企业快速发展。
  2 人工智能控制器的主要特点
  人工智能控制器在电气自动化控制中的应用,主要通过计算机的遗传算法、模糊算法、神经算法等,人工控制器是一种非线性函数的控制器,和常规的函数控制器相比,有很多特点:
  (1)人工智能控制器在电气自动化控制的运用,可以不需要得到电子自动化控制系统控制对象的非线性参数变化和精确的控制对象动态模型。
  (2)人工智能控制器和电子自动化控制驱动器的运行没有直接的联系,即使没有相应的输入数据计算机根据特定的算法也可以得到较为准确的预测结果,具有良好的统一性和一致性。
  (3)人工智能控制器可以随意设计电气自动化控制设备的响应时间和应用语言,能够更好地适应信息和数据的变化,便于修改、扩展和调节,并且具有较强的抗干扰能力,在电气自动化控制领域应用广泛。
  3 人工智能在电气自动化控制中的运用
  人工智能在电气自动化控制中的运用,可以提高电气自动化设备和系统的自动化控制水平,提高电气自动化控制设备的精确度和准确性,从而提高整个电气自动化控制系统的运行效率。人工智能在电气自动化控制中的运用,推动电子自动化控制系统的安全可靠运行,提高电气机械设备的自动化程度。
  3.1 人工智能在电气自动化控制系统日常操作中的运用
  人工智能技术在电气自动化控制设备日常操作中的运用,提高了电气自动化控制系统的管理水平,提高了电气电动化控制系统的操作准确性。人工智能在电气自动化控制系统日常操作中的运用,实现了通过电脑就可以进行操作电气自动化控制系统,具有良好的设备操作和电流调整人机交互界面,实现了自动生成报表、自动储存和生成操作日志的功能,简化了电气自动化控制系统的各种操作动作,规范了操作日志的规格和文件样式,实现了电气自动化控制系统的可视性和简便性操作,人工智能在电气自动化控制系统日常操作中的运用,极大地提高了系统工作准确率和运行效率,可以为企业创造更大的经济效益。
  3.2 人工智能在电气自动化控制系统故障诊断中的运用
  人工智能技术被广泛应用于电气自动化控制系统的故障诊断中,人工智能的神经网络算法、专家系统和模糊理论在电气自动化控制系统的故障诊断中发挥着重要的作用,特别是电气自动化控制系统中电动机、发电机和变压器的故障诊断。电气自动化控制系统中传统的变压器故障诊断方法是将气体的变压器油分解出来,分析检测变压器油气体[3],诊断变压器故障,这种故障诊断方法对于复杂性、非线性和不确定性的电气自动化设备故障诊断效果较差。人工智能技术在电气自动化控制系统故障诊断中的运用,通过专家系统、神经网络和模糊理论的人工智能故障诊断方法,可以有效地提高故障诊断的准确率。例如,当电气自动化控制系统中的发动机和电动机发生故障时,可以利用人工智能技术的模糊理论和神经网络共同进行诊断,能够准确地诊断出故障源,为电气自动化控制系统的故障诊断提供很大的便利。
  3.3 人工智能在电气自动化系统中的运用
  人工智能技术在电气自动化系统中的运用主要体现在四个方面:启发式搜索、模糊理论、神经网络和专家系统。专家系统主要由人机接口、知识获取、咨询解释、推理机、数据库和知识库组成,是一个融合了专业知识、经验和大量规则的程序系统,专家系统可以根据某个领域专家的知识和经验,模拟专家的分析推理和决策过程,处理各种需要专家解决的问题。人工智能技术的专家系统,需要根据电气自动化系统的实际需求,及时更新专家系统搞得规则库和数据库,保障专家系统更好地完成制定工作。
  目前,人工智能技术的训练算法和神经网络被广泛的应用在电气自动化系统中,神经网络在电气自动化系统中的应用,具有灵活的存储方式和分布式的学习方式,可以处理大规模的数学信息,在复杂状态下的识别能力和分类能力也非常强大。在电气自动化系统中预测短期的负荷量,人工智能神经网络可以大量的数据样本中,对负荷模型进行合理分类,选择不同的输入数据,构建负荷变化的预测模式,并且通过神经网络和元件关联的结合,准确分析复杂的电气自动化系统的故障类型,通过面向元件的数据模型,对不同类型的元器件进行定位操作和故障报警,有效识别电气自动化设备的故障。   人工智能的模糊理论在电气自动系统的模糊控制、系统规划和潮流计算等方面都有着重要的应用,由于模糊理论可以快速完成复杂的数据计算,建立高难度的电气生产和负荷变化函数模型,最终确定电气自动化系统的最优潮流计算方法。
  3.4 人工智能在电气控制系统中的运用
  电气自动化控制系统在企业分配、交换、流通和生产等环节发挥着不可替代的作用,电气自动化控制系统的应用极大地提高了企业运行的自动化水平,减少财力投入和人力资源,降低企业运行成本,提高企业运行质量和效果,为企业创造了巨大的经济效益。人工智能在电气自动化控制系统的运用,主要体现在神经网络、专家系统和模糊控制在电气自动化控制设备上的应用。在实际应用过程中,模糊控制理论在电气自动化控制设备上应用的最为广泛。
  例如人工智能模糊控制理论被广泛应用在电气自动化的传动控制中。模糊控制理论在电气自动化的传动控制可以分为两种:交流传动控制和直流传动控制。模糊控制理论在交流传动控制的应用主要体现在最新的多种高动态的数字传动系统,利用模糊控制器代替了传统的PID控制器和PI控制器。模糊控制理论在直流传动控制的应用,主要包括Surgeons和Mandeni。Mandeni被应用于直流传动的调速控制,Surgeons被应用与直流传动的动态控制。
  3.5 人工智能在电气设备设计中的运用
  电气设备设计涉及电气自动化控制专业的电磁场、电力电子、变压器、电机控制等多门学科,是一个复杂的设计过程,电气设备设计对设计者的要求很高,需要设计者具备丰富的设计经验和大量的专业知识,电气设备设计工作需要投入大量的财力、物力和人力。人工智能遗传算法主要用于电气设备的优化设计,专家系统主要用于电气设备的开发性设计。人工智能在电气设备设计中的应用,可以帮助设计者快速解决很多复杂和繁琐的模拟计算过程,提高电气设备设计的精度和工作效率。
  4 结语
  随着我国计算机科学技术的快速发展,人工智能在电气自动化控制领域得到了广泛的应用。人工智能在电气自动化控制中的运用可以有效地提高企业的生产效率,降低人力资源投入,为企业创造更大的经济效益和社会效益。
  参考文献:
  [1]朱子龙.人工智能技术在电气自动化控制中的运用探讨[J].科技创新与应用,2012(17).
  [2]许德强.人工智能在电气自动化控制中的应用[J].科技创新与应用,2012(20).
  [3]杨雷忠.探讨人工智能在电气自动化控制中的应用[J].企业导报,2013(02).
  [4]王媛.人工智能在电气自动化控制中的应用[J].旅游纵览(下半月),2013(03).
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