人工智能在电气自动化控制中的应用解析论文_李印

人工智能在电气自动化控制中的应用解析论文_李印

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摘要:将人工智能技术运用到电气自动化生产中,可以有效节约电气自动化产业在人力与物力方面的成本,也可以提高工作效率,对电气自动化控制工作的长远发展有着重大意义,也可以为社会的进步贡献一份力量。据此,本文主要谈谈人工智能在电气自动化控制中的应用。

关键词:人工智能;电气自动化控制;应用

前言

当今社会日新月异,计算机编程技术催生自动化运输、生产、传播的快速发展,科技的发展促进了智能技术的发展。在电气自动化控制中应用这种人工智能技术,能提高电气设备的质量和使用效率。相信人工智能在今后电气自动化的应用中会更多发挥优点,为我国电气设备的发展提供更大的技术支持和帮助。

一、人工智能技术概述

(一)人工智能技术的含义

人工智能是在经济发展迅速的时代大背景下产生的新技术。它研究了自然科学和社会科学,所涉及的知识面非常广。人工智能技术自然离不开计算机技术的大力支持,大部分的人工智能技术都是以计算机编程为基础实现的。人工智能其实也就是采取一定的计算机编程来做到模仿人的目的,其主要的模仿对象有信息的收集、人的判断能力、数字图像的识别和一些相对来说较为简单的反应等,以这种人工智能技术来代替人类的智慧,就目前来说,主要的人工智能领域包括图像语言识别、自然语言处理、机器人,以及一些较为简单的专家系统等。在这些众多的领域当中,我们可以用在电气自动化控制当中的主要就是专家系统,专家系统应用在电气自动化控制系统当中不仅仅进一步提高了其自动化水平还在其判断的准确性和及时性上有了一定的改善,总之,对于电气自动化控制系统的效率提升起到了至关重要的作用,这也在另一方面节约了人力资源,并且在一定程度上弥补了因为人员的失误造成的一些不良影响,值得我们在今后的工作中大力推广。

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(二)基本内容、特点

人工智能是一门新型的技术科学,缩写为AI,它是计算机科学的一个重要分支,它的研究领域十分广泛,包括机器人、语言识别、图像识别。它的任务主要是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术和应用系统。它的一个重要目标就是能够胜任一些复杂的工作。如今,人工智能研究迅速发展,具有很强的实用性和广泛性,主要包括运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域,且更新速度快。人工智能属于自然科学和社会科学的交叉学科,涉及到哲学、数学、心理学、计算机科学等领域。它的研究范畴包括机器人学、智能搜索等,是对人的思维信息过程的模拟。

二、人工智能控制系统的优势

1、在许多场合由于实际控制对象的精确动态方程很难得到,其模型在控制器设计时往往有很多不确定性因素。而在进行人工智能电气设计时,不需要控制对象的模型,也不需要知道非线性、参数变化等具体因素。

2、人工智能控制器拥有良好的一致性,即使在使用一些新的未知输入数据时预测结果也能很好,且跟驱动器的特性没有直接联系。现在没有使用人工智能的控制算法,对其他控制对象的效果就不会像对特定对象控制效果一般好,因此对具体对象必须具体设计。

3、人工智能控制器在没有必须专家知识时,通过响应数据也能进行设计,且更容易调节。运用语言和响应信息进行设计,更易于扩展和修改,对数据和信息的适应性更好,且具有较强的抗干扰性能。

三、电气自动化控制中人工智能技术的现状

1、完善电气设备的设计是一项复杂的工作,其既需要运用电路及电磁场知识,还要运用一些设计里的经验性知识。以前的产品设计是利用简单的方法,依据经验采取手工方式进行,因此不容易选出最优的方案。然而,随着计算机技术的进步,电气产品的设计方式也发生了改变,逐渐由手工设计朝借助计算机设计转变,这极大地缩短了电气产品的研发周期。将人工智能技术应用于电气自动化控制中,使得以前的CAD技术得到了极大发展,不仅大大提升了产品设计的效率,也提高了产品的质量。

2、智能控制功能变成现实。1)数据的采集和处理功能。这个功能可以实现对电气设备的开关量和模拟量的数据采集,并且在一定条件下,还可以实现对数据的处理以及储存;2)系统运行监视以及时间报警功能。这个功能主要表现在不仅可以实现对电气系统的主要设备的模拟量数值的实时监视;还可以实现对设备的开关量状态进行有效地智能监视,它具有事故报警越限;还会对状态发生变化的事件进行报警;对发生的事件进行顺序记录,对处理的事故自动处理和提示;此外,还具有声光、图像、电话报警等功能;3)操作控制。通过键盘或鼠标就能实现对断路器及电动隔离开关的控制、励磁电流的调整。运行人员可按顺控程序进行同期并网带负荷或停机操作。另外,系统还对运行人员的操作权限加以限制,以适应各级运行值班管理需要。4)故障录波。主要包括模拟量故障录波、波形捕捉、开关量的变位以及顺序记录等。

四、人工智能在电气自动化控制中的应用

1、在电气设备设计中的应用。电气设备的设计并不是一个简单随机的过程,它涉及到很多的学科知识,比如电机、电路、电力电子技术、变压器、电磁场等,并且随着社会的进步,人们对于电气设备设计的要求也正在提高,进行电气设备设计的优化势在必行。原有的电气设备设计主要依赖于经验丰富的设计师,但是就算是最出色的设计师在设计的过程中也会浪费掉大量的不必要的资源,而人工智能的介入就改变了这一现象,人工智能能够简单的计算人脑所不能够计算的一些复杂公式,并且能够进行自主演练,在准确性和及时性上也有了一定的保障,对于工作人员的工作经验也没有了很严格的要求,只要熟悉操作人工智能系统就可以了。

2、在电气控制过程中的人工智能技术应用。分析电气控制过程是整个电气自动化运作过程中最为重要的部分,如果在电气控制过程中实现自动化运作,在整个电气自动化运作过程中,将会极大地提高工作效率,降低工作的运作成本和人力成本。在电气自动化控制领域,人工智能技术的应用主要集中在对神经网络的控制、模糊控制和专家系统。比如:为了分析人工智能技术在电气自动化控制中的应用,以电气自动化控制中的模糊控制为例进行分析,模糊控制在电气传动中发挥作用主要是通过直流与交流传动实现的,其中直流传动控制主要是包括 Sugeno 和 Mamdani,在应用过程中,Mamdani 主要作用是进行调速控制,Sugeno 则是 Mamdani 的一种例外情况;在交流传动中,人工智能的实现主要是通过模糊的控制器来实现的。

3、人工智能技术在事故以及故障诊断中的应用。在人工智能技术中,神经网络、模糊理论和专家技术都是非常重要的组成部分,对电气故障和事故诊断都是非常重要的技术。在电气领域中,发电机、发动机和变压器出现事故和故障的几率都非常大,在出现故障以后对生产活动都会产生很大的影响,在原因方面也存在着很大的不同。出现故障或者是事故的时候,不能及时进行诊断和处理或者是处理的方式存在着不恰当的问题,都会给企业的生产经营活动带来很多的影响。传统的诊断方法在准确率方面存在着很大的问题,因此提高诊断的准确性非常必要。

结语

综上所述,在科学技术发达的今天,常规技术由于自身的一些缺陷,退出电气运作的舞台是历史的必然,人工智能技术完全可以在电气自动化控制中应用,以节省人力、物力投入成本,提高电气自动化的运作效率,电气自动化控制中应用人工智能是科学技术发展的必然要求,也是一种必然趋势。

参考文献:

[1]周超.人工智能技术在电气自动化控制中的运用[J].硅谷,2012,08:21+87.

[2]王艳.浅谈人工智能在电气自动化控制中应用[J].科技致富向导,2010,26:260+284.

论文作者:李印

论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期

论文发表时间:2017/10/19

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