林長青,胡 揚(yáng)(齊齊哈爾工程學(xué)院,黑龍江 齊齊哈爾 161005)
電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的應(yīng)用研究
林長青,胡揚(yáng)
(齊齊哈爾工程學(xué)院,黑龍江齊齊哈爾161005)
隨著數(shù)字智能技術(shù)的不斷進(jìn)步,人工智能技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用也日益廣泛。因此,在電氣自動化控制系統(tǒng)中,為提高生產(chǎn)力水平、方便人們?nèi)粘I睿枰哟髮θ斯ぶ悄芗夹g(shù)的應(yīng)用研究,實(shí)現(xiàn)自動化體系的升級和發(fā)展需要。本文主要以人工智能技術(shù)的應(yīng)用理論和現(xiàn)狀入手,具體介紹了電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的應(yīng)用對策,最終提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
電氣自動化控制;人工智能技術(shù);應(yīng)用研究
電氣自動化是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的應(yīng)用性科學(xué),主要研究電氣系統(tǒng)的運(yùn)行控制和研發(fā)。人類社會文明發(fā)展至今在科學(xué)技術(shù)方面的最大進(jìn)步,主要是實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)中機(jī)械設(shè)備運(yùn)行和控制的自動化和智能化。研究人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用,有助于推動電氣系統(tǒng)自動化的進(jìn)一步發(fā)展,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的智能化,使得其更加安全穩(wěn)定,最終提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,提高市場競爭力。
人工智能是一門新型的計(jì)算機(jī)科學(xué),介于自然科學(xué)和社會科學(xué)邊緣之間,研究對象主要是智能搜索、邏輯程序設(shè)計(jì)、自然語言問題和感知問題等。人工智能技術(shù)的本質(zhì)就是模擬人類思維進(jìn)行信息編碼的過程,主要是結(jié)構(gòu)模仿和功能模擬兩種思維模擬方式。前者模擬形式主要是對人類大腦機(jī)制進(jìn)行模擬,制造出類似人腦的機(jī)器設(shè)備;后者模擬主要是從人腦的功能角度出發(fā),對人類大腦思維功能進(jìn)行模擬。較為成功的典型事件就是現(xiàn)代的電子信息計(jì)算機(jī),順利地模擬人類大腦思維進(jìn)行信息編碼。
人工智能不是人的智能,更不是對人的智力功能的超越,其不同于人類大腦運(yùn)行的顯著特征主要有四個(gè)方面:是機(jī)械的無意識的物理過程;無社會性;不具備人類意識的創(chuàng)造力;功能是在人類大腦思維之后產(chǎn)生的。應(yīng)用人工智能技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)中,可以極大地節(jié)省人力資源,降低成本。同時(shí),不控制目標(biāo)模型就可以提高操作的準(zhǔn)確度,降低誤差。此外,這樣還能保證產(chǎn)品的規(guī)范,提高性能。
近年來,人工智能技術(shù)得到了公眾的高度重視,大多數(shù)的專業(yè)性高校和科研單位都對其在電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用開展了眾多工作,現(xiàn)下的人工智能技術(shù)主要應(yīng)用在電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)、事故及故障診斷和電氣控制過程中的監(jiān)控預(yù)警等工作。首先,在電氣自動化系統(tǒng)中電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)方面,設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為繁瑣復(fù)雜,涉及面較廣,要求操作設(shè)計(jì)人員具備較多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。其次,在事故及故障診斷方面,人工智能技術(shù)可以利用模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等發(fā)揮優(yōu)勢,做好預(yù)警監(jiān)控工作。最后,在電氣控制過程中應(yīng)用人工智能技術(shù),主要依靠神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制和專家系統(tǒng)三種方式,其中模糊控制應(yīng)用較為普遍,以AI控制為主。
根據(jù)上部分分析的人工智能技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀,可知為實(shí)現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行的高效性、提高人工智能技術(shù)的應(yīng)用性,對策主要有以下三個(gè)方面:應(yīng)用于電氣設(shè)備設(shè)計(jì)、應(yīng)用于事故及故障診斷和應(yīng)用于電氣控制過程。
3.1應(yīng)用于電氣設(shè)備設(shè)計(jì)
根據(jù)諸多電氣工程的實(shí)踐證明,只有具備各相關(guān)專業(yè)的學(xué)科知識和技藝才能真正實(shí)現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)的高效性,使其穩(wěn)定運(yùn)行。在電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)中應(yīng)用人工智能技術(shù),可以簡化工作,降低人力成本。因此,企業(yè)擁有一批素質(zhì)高的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),這是電氣自動化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效性的關(guān)鍵之一。此外,企業(yè)需要采取先進(jìn)的人工智能技術(shù)進(jìn)行電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)工作,尤其是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。具體來說,人工智能技術(shù)在進(jìn)行電氣設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)主要是采用遺傳算法升級計(jì)算機(jī)系統(tǒng),全面提高產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn),優(yōu)化設(shè)計(jì)產(chǎn)品。
3.2應(yīng)用于事故及故障診斷
電氣故障診斷,指的是對電氣自動化控制系統(tǒng)中機(jī)械設(shè)備的先關(guān)信息進(jìn)行確定,判斷技術(shù)和運(yùn)行狀況是否正常,如果出現(xiàn)異常,可以及時(shí)確定故障的具體內(nèi)容和性質(zhì)部位,找出故障原因并提出解決對策。而在電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí),不確定因素較多,使得系統(tǒng)容易出現(xiàn)各種類型的故障和事故,如果無法及時(shí)確定故障的性質(zhì)和部位,將會給員工的人身安全帶來威脅,企業(yè)也會承受較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,及時(shí)判斷分析事故并做好故障診斷工作,是一項(xiàng)至關(guān)重要的工作??梢栽趥鹘y(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)中,采取一些新型的人工智能技術(shù)進(jìn)行診斷。比如說,在診斷變壓器的故障中,我們可以引入人工智能技術(shù)進(jìn)行診斷,在節(jié)省人力物力的同時(shí)保證診斷的精確性,也可以在對發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)等電氣機(jī)械設(shè)備進(jìn)行事故診斷時(shí)引入人工智能技術(shù),提高精確度,以達(dá)到良好的工作效果,實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
3.3應(yīng)用于電氣控制過程
人工智能技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)中起著關(guān)鍵性作用,是電氣行業(yè)中的重要部分。實(shí)現(xiàn)電氣自動化控制的人工智能化,有助于降低工作成本,提高工作效率,實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化和最佳配置。在傳統(tǒng)的電氣自動化控制過程中,由于過程的繁瑣復(fù)雜操作人員容易出現(xiàn)錯誤,而采取人工智能化技術(shù)則可以避免這些人為錯誤。人工智能技術(shù)主要采取神經(jīng)系統(tǒng)的控制、專家系統(tǒng)的高效控制和模糊控制?,F(xiàn)在最常用的技術(shù)方式是模糊控制,通過模糊控制借助直流電和交流電的傳動最終實(shí)現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)的智能化控制。模糊控制可以具體分為Surgeno和Mamdan兩種表現(xiàn)形式,前者是后者的特殊情況,兩者均用來調(diào)速控制。
在電氣領(lǐng)域里,人工智能技術(shù)可以運(yùn)用到日常操作中。我們可以利用家庭電腦實(shí)現(xiàn)對電氣自動化控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操作控制。具體來說,是通過采用人工智能技術(shù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的既定程序控制操作過程,實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能化,及時(shí)掌控全局。
綜上所述,電氣自動化控制中的人工智能技術(shù)的應(yīng)用研究,既能實(shí)現(xiàn)工作效率的提高,還能降低運(yùn)行成本,更好地實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的自動化智能化控制。此外,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用面臨著巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn),需要學(xué)者們不斷研究和完善,使其得到更好的應(yīng)用。
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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.132