人工智能在電氣自動化控制中的應用

一、人工智能的理論分析

人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能就其本質而言，是對人的思維的信息過程的模擬。對于人的思維模擬可以從兩條道路進行，一是結構模擬，仿照人腦的結構機制，制造出“類人腦”的機器；二是功能模擬，暫時撇開人腦的內部結構，而從其功能過程進行模擬。

1、人工智能的優勢

不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI控制器例如：神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這些AI函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢：

（1）它們的設計不需要控制對象的模型。

（2）通過適當調整（根據響應時間、下降時間、魯棒性能等）它們能提高性能。

（3）它們比古典控制器的調節容易。

（4）運用語言和響應信息可能設計它們。

（5）它們有相當好的一致性（當使用一些新的未知輸入數據就能得到好的估計），與驅動器的特性無關。

二、人工智能的應用

隨著人工智能技術的發展，許多高等院校及科研機構就人工智能在電氣設備的應用方面展開了研究工作，如將人工智能用于機器翻譯，智能控制，專家系統，機器人學，語言和圖像理解，遺傳編程機器人工廠，自動程序設計，航天應用，龐大的信息處理，儲存與管理，執行化合生命體無法執行的或復雜或規模龐大的任務等等。

1、優化設計

優化設計電氣設備的設計是一項復雜的工作，它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識，還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的，因此很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展，電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計（CAD），大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進，使傳統的CAD技術如虎添翼，產品設計的效率及質量得到全面提高。

用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法，非常適合于產品優化設計。因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。

優化設計的另一個有力武器是專家系統。但從目前已開發的專家系統來看，總體上仍處于研究階段，離實用尚有一定距離。當然除了以上用遺傳算法與專家系統對電氣設備進行優化設計的方法外，還有用模糊邏輯及神經網絡實現的設計方法。

2、智能控制

智能控制是一類無需人的干預就能夠自主地驅動智能機器實現其目標的自動控制，也是用計算機模擬人類智能的一個重要領域。同時也是研究與模擬人類智能活動及其控制與信息傳遞過程的規律，研制具有仿人智能的工程控制與信息處理系統的一個新興分支學科。

3、功能實現

（1）數據采集與處理：對所有開關量、模擬量的實時采集，并能按要求處理或存貯。

（2）畫面顯示：模擬畫面真實顯示一次設備和系統的運行狀態，可實時顯示電流、電壓等所有模擬量、計算量、隔離開關、斷路器等實際開關狀態及掛牌檢修功能。

（3）運行監視：具有對各主要設備的模擬量數值、開關量狀態的實時智能監視，有事故報警越限和狀態變化事件報警，事件順序記錄、聲光、語音、電話圖象報警。

（4）操作控制：通過鍵盤或鼠標實現對斷路器及電動隔離開關的控制，勵磁電流的調整。

（5）故障錄波：模擬量故障錄波，波形捕捉，開關量變位，順序記錄等。

（6）在線分析：不對稱運行分析、負序量計算等。

（7）在線參數設定及修改：保護定值包括軟壓板的投退。

（8）運行管理：操作票專家系統，運行日志，報表的生成及存儲或打印，運行曲線等。

三、結束語

隨著微電子技術、軟件技術的不斷進步，人工智能的實現在相當長時期內仍應保持兩條腿走路。軟件方面，新的開發工具不斷出現，使人工智能越來越方便地運用于各種領域。硬件方面，性能更好、價格更低的人工智能芯片將不斷涌現。這諸多方面都體現了一個自動化的特征，表達了一個共同的主題，即提高機械人類意識能力，強化控制自動化。因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作為，電氣自動化控制也需要人工智能的參與。

參考文獻

[1]陸偉民.人工智能技術及應用.上海：同濟大學出版社，1998

[2]王洪鐘.人工智能技術在電氣自動化控制中的應用探討.科技創新導報，2012-09-1.