人工智能技術在電氣自動化的應用

徐成偉 林陽 華晨寶馬汽車有限公司

一、人工智能技術的優勢

目前，我國對于人工智能技術方面的研究已經較為深入，逐漸形成一個系統，不管是語言專家或者其他社會科學方面的專家，都對此進行深入探索。在工業工程電氣設備運行過程中，應用人工智能技術，不但可以提高電氣設備的整體自動化水平，使得設備操作更為精確，還能夠控制運營成本，節省資金，提高作業效率，從而提升整體的智能化水準。簡單來講，人工智能技術有著四個方面的優勢特征：（1）有利于參數的調節。相比以往的控制端，應用人工智能技術后的電氣設備使用更為便捷，而且有著極高的可行性。能夠根據相關數據來對參數進行合理設置，最大程度的提高智能函數的性能。（2）受外界干擾影響小。在實際工作中，電氣設備對于人工智能技術的融合應用要求較少。動態模型的準確性要求并不嚴格，不需要額外設置相關參數，進行作業的環境也比較簡單，即使外界環境比較惡劣，也并不會對人工智能技術的應用效果造成過多干擾。（3）產品性能具有一致性。在不同工作環節，人工智能技術有著不同的應用。針對一些特殊對象，可以預先進行預先設定，這時應用傳統控制方式同樣有著較好的應用效果。但是在對于其他對象的控制情況，難以有效把控。相比傳統控制方法，人工智能技術在對產品性能進行控制過程中，其一致性表現非常顯著。不但可以輕松地分辨出系統中的所有數據，還能夠對系統中的某些影響因素進行忽視。由此可見，將人工智能技術應用到程序設置階段，可以提高操作的流暢性和便捷性，而且精度也有著較大提升，進一步保障產品性能。（4）有著非常小的失誤率。上文提高，人工智能技術受到外界干擾很小，并對于動態模型的操作環境和準確性要求比較低。

二、人工智能技術在電氣自動化控制中的應用

（一）人工智能技術在電氣控制中的應用

在電氣自動化控制中電氣控制是最為核心的環節，人工智能技術的應用能夠提升控制效率與精度，且能夠應對龐大的信息數據以及復雜的工作流程。模糊控制是基于人工智能技術下的常用電氣控制技術之一。模糊控制是基于模糊推理與模糊語言理論而形成的控制形式，結合計算機技術形成閉環結構的控制系統。其結構核心為基于人工智能技術的模糊控制設備，這也是模糊控制與其他控制方式差別之處。模糊控制系統結構分為模糊控制器、輸入/輸出接口、執行機構、控制對象以及測量設備。其中，控制對象的容納范圍十分廣泛，不論是確定、模糊，單變量、多變量，定常、時變，線性、非線性均可以作為控制對象。無法精準建立數學模型的對象更加適合應用模糊控制技術；執行機構不僅可以使用直流電動機、步進電動機等，還可以使用氣動調節閥、液壓閥等；模糊控制器則是模糊控制技術的核心元件，是一種應用模糊知識標識與規則推理的控制設備；輸入/輸出接口在模糊控制系統中由于大多數控制對象的控制量與可觀測狀態為模擬量，模糊控制系統也需要使用A/D 轉換設備。在模糊控制系統中還需要配備適用于模糊邏輯處理的結構，該結構可被認為是輸入/輸出接口。除了模糊控制形式外，專家控制、神經網絡控制都是基于人工智能技術下的電氣自動化控制形式。如專家控制基于專業理論技術，結合專業生產經驗，對電氣自動化進行的一種智能控制。主體構成由知識庫與推理機制，通過對知識的組織排列，根據一定策略選擇合適的規則進行推理，以實現對對象的控制。專家控制較為靈活，能夠適應對象特性與環境的改變。基于專家控制形式，系統能夠在偏差較大、非線性的環境下安全穩定地開展工作，魯棒性強。

（二）人工智能實現操作控制以及故障錄制

傳統電焊機精度控制過程中，大多采取人工控制參數的方式，通過設備統一完成電鍍操作，但是電鍍產品難以保證相關參數一致，因此選用單一參數來對電鍍精度進行控制，避免產品報廢的情況發生。應用人工智能技術，利用計算機自身的掃描功能來記錄并模仿傳統員工的操作行為，并通過AI 算法將所測量的參數傳輸到控制中心，由電鍍系統發送指令，實現自動化電鍍操作，而且等待產品出現后會再一次對其進行掃描，獲取到相關的產品參數，基于計算機技術來進行分析，判斷產品是否需要再次加工。另一方面，在電焊機自我檢修時，由于需要檢修的電焊機數量較多，采取人工的方式會消耗大量人力資源，而且工作效率難以保證。引入AI 算法后，基于大數據思想來安裝分布式機械臂，并對其進行控制編程，讓其對傳統員工的工作行為進行模仿，而且通過掃描儀可以對機械臂的作業全過程進行錄制。

（三）人工智能技術在電氣設備中的應用

人工智能技術應用在電氣設備方面是提升電氣自動化控制質量的基礎。人工智能技術可以被用于電氣設備設計。電氣設備設計是一項較為繁雜的工作，設計過程中需要綜合電磁場、電機等知識，且需要具備豐富的設計經驗。傳統電氣設備設計均是基于豐富的設計經驗與繁雜的實驗過程，設計出最優方案難度較大、成本較高。應用人工智能技術則可以使用CAD 技術來進行電氣設備設計，減少電氣設備設計周期。另外，人工智能技術還能夠提升電氣設備的工作效率，通過智能技術來提高電氣設備工作的精確度。

三、結束語

電氣自動化的人工智能技術建設至關重要，意義重大，直接關系到電氣自動化系統的平穩運行，提高人工智能技術的運行穩定性、可靠性，可以對發生的故障可以及時、準確的作出反應，確保電氣自動化安全。