珠海格力電器股份有限公司 陳金城 陳俊宇
智能化技術(shù)在運(yùn)用過程中的理論基礎(chǔ)涵蓋了控制學(xué)、語言學(xué)、信息學(xué)、生物學(xué)以及醫(yī)學(xué)等眾多學(xué)科,它的綜合性相對較強(qiáng)。此項(xiàng)技術(shù)主要研究的如何運(yùn)用人工智能技術(shù),并使機(jī)器人具備獨(dú)立完成某些高危險、高難度工作的能力。為了保證智能化技術(shù)在運(yùn)用過程中具有實(shí)操性,可以通過結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)對其進(jìn)行可操作性的實(shí)驗(yàn),開發(fā)研究相關(guān)智能機(jī)器的時效性以及有效性。
智能化技術(shù)的研發(fā)是整個電氣自動化控制行業(yè)的主要研究內(nèi)容,具體包括電子電氣技術(shù)、信息的收集與處理,它在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用早就有實(shí)例證實(shí),具有很強(qiáng)的適應(yīng)性以及實(shí)用性。作為當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)中的高端分支,智能化技術(shù)正逐漸被應(yīng)用到電氣工程的自動化控制工作當(dāng)中,大量的事實(shí)表明,智能化技術(shù)在電氣工程的自動化控制過程中已經(jīng)取得了一定的效果。智能化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用,不僅提高了電氣自動化控制過程中的工作效率,而且還降低了工程的投入成本,減輕了控制人員的工作壓力,實(shí)現(xiàn)了對人力資源的合理配置。
通常在電氣工程自動化控制達(dá)到智能化目的之前往往需要建立相應(yīng)的模型,除此之外,在模型建立的時候還需要綜合考慮到很多直接或者間接影響模型的參數(shù)。鑒于此,通過模型來實(shí)現(xiàn)自動化控制就是通過相關(guān)的動態(tài)方程來控制和反饋數(shù)據(jù),但是通過這種方式是無法保證在數(shù)據(jù)傳輸期間不出現(xiàn)意外情況,從而影響數(shù)據(jù)的傳輸以及反饋,數(shù)據(jù)的及時性和準(zhǔn)確性也無法得到保證,理論結(jié)果與現(xiàn)實(shí)實(shí)踐之間出現(xiàn)偏差,從而導(dǎo)致電氣工程自動化控制的工作效率大大的降低。通過實(shí)踐可知,引入智能化技術(shù)能夠非常有效的跳過設(shè)計(jì)與建立模型這一環(huán)節(jié),可以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的自動化,從根本上降低了出現(xiàn)上述情況的可能性和風(fēng)險,在很大程度上避免了那些不可控制的客觀因素發(fā)生,提高了控制器的精確度和自動化的控制效率。
傳統(tǒng)的自動化控制器一般是就某個模型對象來加以控制的。這種方式對于單個的模型控制效果良好,但是無法統(tǒng)一而全面的控制電氣工程自動化控制系統(tǒng),極易造成不同的模型之間各不相同。智能化電氣工程的自動化控制可以有效避免模型設(shè)計(jì)的這一環(huán)節(jié),使得無法控制模型的復(fù)雜性這一問題不復(fù)存在,不管是對于指定的對象或者非指定對象都能夠保證控制上的一致性,從根本上確保了電氣工程自動化控制的統(tǒng)一,不僅大大提高了自動化控制器的工作效率,工作質(zhì)量也得到了質(zhì)的提高。
前文提到,智能化技術(shù)能夠控制和反饋對電氣工程中所有設(shè)備的數(shù)據(jù),與此同時還能根據(jù)響應(yīng)時間、下降時間和魯棒性變化等參數(shù)來對電氣工程自動化的控制程度實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié),節(jié)省了重新建立模型的時間,還可以在第一時間處理因客觀因素以及預(yù)警自動化控制過程中所造成的錯誤。這樣及時的處理和高效的警惕大大降低了風(fēng)險,節(jié)省了很多的人力、物力、財力的消耗,從而更好的實(shí)現(xiàn)了對電氣工程自動化系統(tǒng)的有效控制。
20世紀(jì)80年代初期智能化技術(shù)便在電氣工程自動化控制中開始應(yīng)用,在電氣工程自動控制中發(fā)揮著舉足輕重的作用。智能化技術(shù)在電子設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)、電氣故障診斷、電氣自控與保護(hù)等領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用,在很大程度上促進(jìn)了電氣工程的進(jìn)一步發(fā)展。下文對智能技術(shù)在模糊邏輯、專家系統(tǒng)、遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等四種系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)用予以詳細(xì)闡述。
模糊邏輯主要是對人類的思維方式進(jìn)行模擬并且認(rèn)為所有事物的變化發(fā)展過程中都有一定的度,而不是常說的“非好即壞”。模糊邏輯主要是以人類心理學(xué)為基礎(chǔ),并且和數(shù)學(xué)函數(shù)有效結(jié)合以后通過模糊集的方式來揭示人類心理變化發(fā)展的過程。如從好到壞的發(fā)展變化過程膜糊邏輯以人類的心理為基礎(chǔ)將這一變化過程劃分為五個等級。在各種各樣的問題面前模糊邏輯有助于降低數(shù)據(jù)庫中搜索專家經(jīng)驗(yàn)的難度。
模糊邏輯主要是應(yīng)用于電力工人不是很了解電力系統(tǒng)故障發(fā)生的過程或者是電氣工程在數(shù)學(xué)建模比較模糊時,模糊邏輯的應(yīng)用可以很好地對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析并根據(jù)數(shù)據(jù)的分析來確定分配方案和預(yù)測系統(tǒng)障礙操作。
在某個領(lǐng)域,當(dāng)遇到?jīng)]有辦法表示的難度比較高的計(jì)算機(jī)程序時,以人類專家的專業(yè)水平為依據(jù),用精確的數(shù)字模型來表示這個計(jì)算機(jī)的程序,這便是所謂的專家系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中最關(guān)鍵的便是建立起和專家經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的數(shù)據(jù)庫以及和人類相似的判斷推理程序。這種系統(tǒng)的工作原理就是:當(dāng)遇到難以解決的問題時計(jì)算機(jī)就會在已經(jīng)建立的數(shù)據(jù)庫中搜尋和遇到的問題相似的問題并根據(jù)這些數(shù)據(jù)加以判斷推理,然后找出解決問題的辦法使問題最終得以解決,此方法簡單易操作。專家系統(tǒng)主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)的恢復(fù)、電網(wǎng)調(diào)度、對電壓進(jìn)行歸類等方面。
所謂遺傳算法指的是對自然界適者生存和生物遺傳規(guī)律的程序進(jìn)行模擬的系統(tǒng)。與染色體相對應(yīng)的編碼是基因,而遺傳算法就是根據(jù)該原理將答案的解進(jìn)行排序然后用適應(yīng)度函數(shù)來對這些解加以測試,最終根據(jù)“適者生存,優(yōu)勝劣汰”的規(guī)律剔除適應(yīng)度函數(shù)能力比較差的解將保留下來的解作為最好的解決方案。這種遺傳算法主要是應(yīng)用在最優(yōu)化求解、圖像處理等方面的問題。
遺傳算法在電氣工程中主要是應(yīng)用在對輸電系統(tǒng)中電容的控制、選擇電氣信號的最佳采樣率等方面。
一種計(jì)算機(jī)程序模擬人類的神經(jīng)系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行傳輸和處理這種系統(tǒng)便是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)有著和人類相似的記憶、聯(lián)想、判斷等方面的邏輯思維。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在電氣工程中主要是通過建立諧波模型、對系統(tǒng)動態(tài)和靜態(tài)的安全度進(jìn)行分析來實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控、對障礙進(jìn)行檢測與診斷等。
隨著科技的大力發(fā)展,電氣化工程的自動化過程中越來越多的應(yīng)用到了智能化技術(shù)。由于我國的智能化技術(shù)與國外先進(jìn)國家相比起步較晚,因此雙方具有比較明顯的差距,但我們不能因此而放棄使用,而應(yīng)該充分認(rèn)識到此項(xiàng)技術(shù)對于電氣工程的重要作用,即它不僅能在很大程度上提高企業(yè)自身的市場競爭力,而且還能促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,在今后的應(yīng)用過程中要精益求精,不斷的實(shí)踐和探索,為更好的應(yīng)用于各個領(lǐng)域做出努力。