浅谈电气自动化控制中的人工智能技术论文_孔谨

浅谈电气自动化控制中的人工智能技术论文_孔谨

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摘要:人类智能主要包括三个方面,即感知能力,思维能力,行为能力。而人工智能是指由人类制造出来的“机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括感知能力、思维能力和行为能力。人工智能的应用体现在问题求解,逻辑推理与定理证明,自然语言理解,自动程序设计,专家系统,机器人学等方面,而这诸多方面都体现了一个自动化的特征,表达了一个共同的主题,即提高机械人类意识能力,强化控制自动化,因此人工智能在电气自动化领域会大有作为,电气自动化控制需要人工智能的参与。只有将二者有机的结合起来,才能更好的促进我国电气自动化控制技术的发展,也可以在应用中不断促进人工智能技术的进步。

关键词:电气;自动化控制;人工智能技术

1 人工智能应用理论分析

人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是门边沿学科,属于自然科学和社会科学的交叉。涉及哲学和认知科学、数学、心理学、计算机科学、控制论、不定性论,其研究范畴为自然语言处理,知识表现,智能搜索,推理,规划,机器学习,知识获取,感知问题,模式识别,逻辑程序设计,软计算,不精确和不确定的管理,人工生命,神经网络,复杂系统,遗传算法等,应用于智能控制,机器人学,语言和图像理解,遗传编程。当今社会,计算机技术已经渗透到生产和生活的方方面面,计算机编程技术的日新月异催生自动化生产、运输、传播的快速发展。人脑是最精密的机器,编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈,所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产、流通、交换、分配等关键一环,实现自动化,就等于减少了人力资本投入,并提高了运作的效率。

2 人工智能的优势

2.1 加强了控制的性能

在电气自动化控制系统中,进行更加仔细的调整控制器的相关数据,并对其进行细微的调节,能够有效地促进机器性能的加强。比如:现在大多数电气自动化控制系统中使用的目模糊逻辑控制器,在反应速度方面更加迅速,促使过冲降低,对设备性能的提高起到了巨大的作用。

2.2 简化使用方法

就目前而言,与古典控制器相比,人工智能控制器调节能力更加的强,不仅在调节能力上更加的强化,并且还对其进行了优化、改良,不仅降低了控制的难度,简化了使用的方法,还增强了对新的信息与数据的适应能力,即使工作人员不具备专业的相关知识,也可以进行简单的设计。

2.3 保持高度的一致

相比较于传统的控制方法,人工智能技术能够保证控制效果的一致性。传统的控制方法更加注重专一性,即针对单一的特定对象进行控制,对其他方面的控制效果就相对降低,因此控制的效果不一致,而人工智能就很好的改进了这一点,不管是特定的数据还是其他方面未知的数据输入,都能保证控制保持一致。

2.4 性价比高

人工智能可以说是本世纪处于科技前沿的一项高新技术,经过研究人员的不懈努力其使用起来也更加便捷。这一点可以从我们当下的生活中找寻出来,图像处理、AI技术为我们的生活提供了许多新奇的体验。并且由于它的算法能够对已知的和未知的输人数据进行一致性的估计。其自身的自适性也是很强的。相对之前笨重的电气设备,智能化的电气设备的工作效率更有保障,其性价比也是毋庸置疑的。

3 人工智能技术在电气自动化控制中的应用

3.1 模糊逻辑控制应用

主要有两类模糊控制器,Mamdani和Sugeno型。到目前为止只有Mamdani模糊控制器用于调速控制系统中。限于篇幅这里不详细讨论其中的原因。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆值得注意的是这两种控制器都有规则库,它是一个if-then模糊规则集。但Sugeno控制器的典型规则是“如果x是A,并且y是B,那么Z=f(x,y)”。这里A和B是模糊集;Z=f(x,y)是x,y的函数,通常是输入变量x,y的多项式。当f是常数,就是零阶Sugeno模型,因此Sugeno是Mamdani控制器的特例。

Mamdani控制器由下面四个主要部分组成:

①模糊化实现输入变量的测量、量化和模糊化。隶属函数有多种形式。

②知识库由数据库和语言控制规则库组成。开发规则库的主要方法是:把专家的知识和经历用于应用和控制目标;建模操作器的控制行动;建模过程;使用自适应模糊控制器和人工神经网络推理机制。

③推理机是模糊控制器的核心,能模仿人的决策和推理模糊控制行为。

④反模糊化实现量化和反模糊化。有很多反模糊化技术,例如最大化反模糊化,中间平均技术等。

3.2 人工智能技术在产品优化中的应用

人工智能技术能够帮助电气自动化控制设计出最优的产品设计,这是传统的电气产品设计方法所欠缺的。传统的电气产品设计注重对以往设计经验进行整理和结合,这种方法需要消耗大量的人力和时间,最后的产品设计质量也不能得到保证。智能化的产品设计能够节省大量人力和时间,很快地设计出最优的产品。人工智能技术应用到电气产品设计上能够提高生产的效率和生产的质量。合理地应用人工智能技术,电气产品的性能和使用寿命都能得到提升,从而促进电气自动化控制的有效性。

3.3 生产线中的应用措施

在自动化生产线中,人工智能技术的应用较为重要,需结合电气自动化控制系统、生产线与人工智能技术要求等完成当前的任务,并在现代化工作方式的支持下,促进电气自动化生产线系统的合理完善与改革。为了科学使用当前的人工智能技术,企业应创建模拟控制器,将自动化生产理论知识、人工智能理论知识与环境保护理论知识等融入其中,在科学研究与分析的同时,创建人工智能技术的应用机制与模式。在未来发展中,人工智能技术可广泛应用在电气自动化系统中,发展前景较为良好,可针对神经网络与专家系统进行整合,将模糊理论技术融入其中,更好地进行技术开发和完善,促进各方面工作的合理落实。

3.4 在事故和故障诊断中人工智能技术的应用分析

在电气自动化控制领域,故障的出现频率是非常高的,出现故障的原因也不尽相同。在电气自动化设备中出现问题后,如果未能及时进行诊断或者是诊断不准确,都将会产生严重的损失。但是,在传统的诊断过程中,诊断方法比较繁琐、复杂并且准确率并不是很高。比如:以变压器为例,变压器出现故障后,如果依靠传统的办法,那就是先收取变压器油产生的气体,然后对收集的气体进行分析,通过数据分析来判断变压器是否存在故障。这种方法在诊断过程中,不仅需要耗费大量的时间,而且还非常的费力,诊断的过程也非常的不便。此外,分析的是否准确也严重影响对故障的判断,如果分析失误,将会导致错误的诊断,带来严重的后果。而人工智能技术在电气事故和故障诊断中就可以很好地解决以上问题,并且在诊断的过程中,工作的速度和精度会大大提高。

4 结语

在时代背景之下,社会经济的发展离不开基于先进科学技术的强大的生产力作为基础保障。生产力也需要持续的对社会结构产生的变化做出适应,以保证整个社会体系能够稳定的运行。一旦调整不及时必然会导致严重的社会关系问题,造成不可挽回的影响。电气自动化控制与人工智能技术的结合为电气自动控制增添了许多新的优点。最主要的是对电气自动化成本、效率等方面的一个帮助。

参考文献:

[1]韩晔彤.人工智能技术发展及应用研究综述[J].电子制作,2016(12):95.

[2]钱卓昊.人工智能技术在电气自动化控制中的应用探究[J].中国高新技术企业,2016(16):51-52.

论文作者:孔谨

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/8/27

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