淺談電氣自動化控制中的人工智能技術(shù)

摘要 現(xiàn)今是一個科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的時代，計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)深入到人類生產(chǎn)生活中的各個方面，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶動了我國生產(chǎn)、傳播和運(yùn)輸行業(yè)的自動化迅速發(fā)展，推動了我國人工智能技術(shù)逐漸向高效化、科技化和智能化發(fā)展，人工智能技術(shù)已經(jīng)充分應(yīng)用到電氣自動化控制中。

關(guān)鍵詞 人工智能技術(shù) 科技發(fā)展 優(yōu)化設(shè)計

思維能力、感知能力與行為能力為人類智能賦予了特殊性。而電氣自動化作為新興的電氣信息學(xué)科，它充分實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在電氣信息領(lǐng)域的應(yīng)用，將人工智能技術(shù)合理的應(yīng)用在電氣自動化控制中，不但促進(jìn)了電氣信息領(lǐng)域的智能化發(fā)展，同時也帶來了全新的生產(chǎn)技術(shù)變革。

1 分析人工智能的應(yīng)用理論

人工智能作為邊沿學(xué)科，通常也被稱作機(jī)器智能，它是社會科學(xué)與自然科學(xué)的融合。“人工智能”一詞產(chǎn)生于1956年的Dartmouth學(xué)會上，自此人工智能研究進(jìn)入發(fā)展的黃金時期，是二十世紀(jì)末期三大世界尖端技術(shù)之一，其中包括人工智能、能源技術(shù)和空間技術(shù)。而在21世紀(jì)的今天，人們又將人工智能與納米科學(xué)、基因工程并列入三大尖端技術(shù)中。

人工智能的研究就是利用現(xiàn)代化的電子計算機(jī)技術(shù)模擬人的思考、學(xué)習(xí)、推理等智能思維過程與行為，根據(jù)實(shí)現(xiàn)計算機(jī)智能原理，將計算機(jī)制造成為與人腦類似的設(shè)計，實(shí)現(xiàn)計算機(jī)的高層次應(yīng)用。人工智能由數(shù)學(xué)，哲學(xué)，心理學(xué)，神經(jīng)生理學(xué)，認(rèn)知科學(xué)，計算機(jī)科學(xué)，不定論，控制論，信息論，仿生學(xué)等不同科學(xué)領(lǐng)域相結(jié)合進(jìn)而發(fā)展起來的綜合性學(xué)科，它所涉及的范圍極為廣泛。研究人工智能的主要目的就是提升機(jī)器的使用性能，令其完成通常只有人類才能完成的高智能的工作。人工智能不等于人類智能，它也無法取代人類智能，它僅是屬于高端的科學(xué)技術(shù)。

2 人工智能所存在的優(yōu)勢

人工智能擁有多種控制方法，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的控制類型采取的不同的控制方法。人工智能主要利用人工智能函數(shù)近似器加以處理，它具有很多常規(guī)函數(shù)估計器所不具備的優(yōu)勢。

2.1整體設(shè)計思路簡單

傳統(tǒng)的古典控制器一般是在要進(jìn)行控制的對象的模型上加以設(shè)計，但建造模型時所存在的不定性因素太多，例如：數(shù)值的控制類型、改變參數(shù)等各種因素均會加大設(shè)計難度。而人工智能控制就不存在這樣的控制困難，人工智能控制器在設(shè)計時不需要對控制對象的模型加以控制。

2.2加強(qiáng)了控制器性能

適當(dāng)調(diào)整控制器的相關(guān)參數(shù)可以促使性能加強(qiáng)。如：現(xiàn)在使用的模糊邏輯控制器擁有更快的反應(yīng)，降低過沖，極大的提升了性能。

2.3簡化使用方法

相對于古典控制器調(diào)節(jié)能力較差的原因，人工智能控制器對其加以改善，從而降低控制難度，增強(qiáng)對新的信息與數(shù)據(jù)的適應(yīng)能力。就是在不具備相關(guān)的專家的專業(yè)知識，也可以通過相應(yīng)信息和語言進(jìn)行設(shè)計。

2.4保持高度的一致性

傳統(tǒng)的方法具有較強(qiáng)的針對性，它是根據(jù)具體的對象實(shí)施具體的控制計算并進(jìn)行設(shè)計，所以它的控制效果好只針對單一的特定的對象，而對于其他的控制對象就不能保持很好的一致性效果。人工智能的控制算法對該缺點(diǎn)做出了改進(jìn)，無論是特定的還是未知的數(shù)據(jù)輸入，均可保持良好的一致的估計效果。

3 人工智能的實(shí)際應(yīng)用

由于人工智能技術(shù)今年來快速的發(fā)展，其設(shè)計的控制領(lǐng)域也逐漸廣闊起來。人工智能在電氣產(chǎn)品的故障預(yù)測和針對優(yōu)化設(shè)計以及保護(hù)和控制等方面得到普遍的應(yīng)用。

3.1優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計

在電氣產(chǎn)品的傳統(tǒng)設(shè)計中，主要是將設(shè)計經(jīng)驗與大量的實(shí)驗驗證手段相結(jié)合的設(shè)計方法，技術(shù)含量不高，工作量繁重，工作效率較低，無法實(shí)現(xiàn)電氣產(chǎn)品的最優(yōu)設(shè)計。隨著高端的計算機(jī)技術(shù)的加入與應(yīng)用，人工智能化技術(shù)的實(shí)施，電氣產(chǎn)品設(shè)計逐漸由手工向計算機(jī)輔助設(shè)計轉(zhuǎn)變，它不但縮減了產(chǎn)品構(gòu)思到產(chǎn)品設(shè)計之間的設(shè)計時間，還促進(jìn)了設(shè)計的優(yōu)質(zhì)、高效和智能化發(fā)展。

用于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計中的人工智能技術(shù)主要包括遺傳算法與專家系統(tǒng)兩種方法。遺傳算法直接操作于結(jié)構(gòu)對象，該特點(diǎn)決定了該算法具有全局尋優(yōu)能力與內(nèi)在的隱并行性；它可以進(jìn)行自動獲取并優(yōu)化指導(dǎo)的搜索空間，自主的進(jìn)行調(diào)整搜索方向，并加以適應(yīng)，具有規(guī)則不定性。這些特性應(yīng)用于產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計非常的適合，因此在電氣產(chǎn)品人工智能化設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。專家系統(tǒng)就是針對某一個或多個領(lǐng)域的專家所提供的經(jīng)驗和知識對計算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)加以應(yīng)用，并進(jìn)行判斷、推理，模擬人類的科學(xué)專家實(shí)施決策的過程，以便于一些疑難問題的解決，不需要在另請專家。人工智能化技術(shù)也屬于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計的一部分，是一種重要的產(chǎn)品優(yōu)化手段，它擁有廣闊的發(fā)展未來。

3.2進(jìn)行故障診斷

傳統(tǒng)的故障診斷方法無法針對設(shè)備故障的不確定性、非線性和復(fù)雜性等特點(diǎn)進(jìn)行診斷，診斷效率較低。而人工智能方法的應(yīng)用提高了診斷準(zhǔn)確率。人工智能技術(shù)主要使用模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)三種故障診斷方法。如在電動機(jī)和發(fā)動機(jī)的故障診斷中使用人工智能化的故障診斷技術(shù)，結(jié)合了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊理論，實(shí)現(xiàn)了故障診斷知識模糊性與較強(qiáng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)共同的診斷，相對提高了故障的針對準(zhǔn)確率。

人工智能化技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用，大大提高了工作效率和工作準(zhǔn)確率。它已經(jīng)成為我國未來電氣自動化的主要發(fā)展方向，是我國電氣產(chǎn)業(yè)的一大改革和進(jìn)步。