談電氣自動(dòng)化控制人工智能技術(shù)應(yīng)用

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【摘要】隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，人工智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，極大提高了現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)效率與自動(dòng)化控制水平。本文闡述基于電氣自動(dòng)化控制的人工智能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用及技術(shù)價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)備；開關(guān)量；自動(dòng)化控制；人工智能

科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，使人工智能技術(shù)得以被廣泛應(yīng)用于人類生產(chǎn)生活中，并充分表現(xiàn)出其所具有的巨大應(yīng)用價(jià)值及發(fā)展?jié)摿?。人工智能技術(shù)是一種新興科學(xué)技術(shù)，其所具有的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值是非常廣泛的，現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展也同樣需要人工智能技術(shù)的推動(dòng)。本文對(duì)人工智能技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的探討，同時(shí)闡述基于電氣自動(dòng)化控制的人工智能技術(shù)的具體應(yīng)用。

1人工智能技術(shù)概述

21世紀(jì)下，科技的飛速發(fā)展，使人工智能技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。人工智能技術(shù)是一種新興的技術(shù)手段，極大推動(dòng)了現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展。對(duì)于人工智能技術(shù)來說，是以計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)理論為主要支撐，通過多學(xué)科進(jìn)行交叉而逐漸形成的一門綜合性學(xué)科，人工智能技術(shù)是利用現(xiàn)代化技術(shù)手段來模擬人工，使機(jī)械設(shè)備能夠代替人來完成各種復(fù)雜且危險(xiǎn)的作業(yè)。現(xiàn)階段，我國(guó)對(duì)人工智能技術(shù)的研究，主要集中在專家系統(tǒng)和機(jī)器人系統(tǒng)這兩大領(lǐng)域，該技術(shù)對(duì)人類智能進(jìn)行模擬時(shí)存在的主要問題是無法準(zhǔn)確體現(xiàn)大腦活動(dòng)，這是因?yàn)槿祟惖拇竽X結(jié)構(gòu)是非常精密且復(fù)雜的，要想對(duì)人類大腦進(jìn)行模擬，就需要克服一系列的技術(shù)難關(guān)。目前，人工智能技術(shù)已經(jīng)在諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了較為理想的應(yīng)用效果。在人類生產(chǎn)生活中也已逐步應(yīng)用人工智能技術(shù)，不過該技術(shù)在發(fā)展與應(yīng)用過程中仍舊有一些技術(shù)難題需要解決。在自動(dòng)化控制理論不斷完善的同時(shí)，基于電氣自動(dòng)化控制的人工智能技術(shù)應(yīng)用，也將集中在運(yùn)作效率、專家系統(tǒng)與模糊控制這三個(gè)方面的研究，考慮到模糊控制系統(tǒng)在操作方面較為簡(jiǎn)單，而且能夠與設(shè)備進(jìn)行高效的連接。因此，在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，對(duì)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，仍舊是以模糊控制為主[1]。

2基于電氣自動(dòng)化控制的人工智能應(yīng)用現(xiàn)狀研究

隨著現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制已成為一種重要的推動(dòng)力量。在電氣自動(dòng)化控制中，通過人工智能技術(shù)的應(yīng)用，能夠使電氣自動(dòng)化控制水平大幅提高，同時(shí)減少人力、物力成本的投入，這能夠有效滿足現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展要求。因此，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.1人工智能優(yōu)越性體現(xiàn)

對(duì)于人工智能技術(shù)來說，其在電氣自動(dòng)化控制中的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在信息收集、處理與反饋等方面[2]。利用人工智能技術(shù)，可使機(jī)械設(shè)備能夠代替人從事各種復(fù)雜而危險(xiǎn)的工作，因此，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，必將推動(dòng)該領(lǐng)域的跨越式發(fā)展。利用人工智能技術(shù)手段，可使我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)及流通等環(huán)節(jié)得到優(yōu)化，從而真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展。同時(shí)人工智能技術(shù)可利用機(jī)械代替人來進(jìn)行工作，還可大幅節(jié)約人力與物力等成本的投入，使生產(chǎn)效率大幅提升，進(jìn)而促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

2.2人工智能應(yīng)用現(xiàn)狀

將人工智能技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域的電氣自動(dòng)化控制中，具體應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）需要利用人工智能技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行改造，使其能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化采集與處理。（2）需要利用人工智能技術(shù)能夠優(yōu)化電氣設(shè)備功能，以便于系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞣N電氣設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)化管理與故障預(yù)警，人工智能技術(shù)需要對(duì)電氣系統(tǒng)的開關(guān)量進(jìn)行模擬，以此對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄與故障預(yù)警，這樣能夠在電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)第一時(shí)間進(jìn)行通知與預(yù)警，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備故障的快速處理。（3）應(yīng)用人工智能實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的自動(dòng)化操作與控制，設(shè)備操作人員可利用鼠標(biāo)或鍵盤來自動(dòng)化控制各種電氣設(shè)備，而在自動(dòng)化控制中，需要編寫相應(yīng)的控制程序，利用控制程序便可實(shí)現(xiàn)體積操作或同期并網(wǎng)帶負(fù)荷，進(jìn)而使電氣設(shè)備的控制水平得以大幅提高。（4）利用人工智能技術(shù)來進(jìn)行故障錄波，電氣設(shè)備在人工智能技術(shù)的支持下，可對(duì)故障波進(jìn)行模擬，并可進(jìn)行波形捕捉與順序記錄，有助于電氣設(shè)備對(duì)故障波的智能化捕足，從而確保電氣設(shè)備的可靠、安全運(yùn)行。

3人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

隨著人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的深化應(yīng)用，電氣設(shè)備的功能實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步拓展，這也使人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域中發(fā)揮出越來越重要的應(yīng)用價(jià)值。

3.1電氣自動(dòng)化應(yīng)用

對(duì)于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)來說，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是非常精密且復(fù)雜的，并且要應(yīng)用到多個(gè)學(xué)科及領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)。因此，操作人員在對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行操作時(shí)，不僅在綜合素質(zhì)上要有良好的表現(xiàn)，還要具備較強(qiáng)的專業(yè)能力與較高的知識(shí)水平。并且，電氣自動(dòng)化設(shè)備在結(jié)構(gòu)及功能上的復(fù)雜性，必須要確保對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行有效操作，避免出現(xiàn)操作失誤或違規(guī)操作等現(xiàn)象。而利用人工智能技術(shù)則可使上述問題得到徹底的解決，這是因?yàn)槿斯ぶ悄芗夹g(shù)的理論核心是計(jì)算機(jī)理論，其利用控制程序來實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的自動(dòng)化、智能化控制，而控制程序則可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行人工編寫。在人工智能技術(shù)的應(yīng)用下，可使電氣設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化、智能化操作，進(jìn)而有效代替人來進(jìn)行作業(yè)，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也能節(jié)約成本投入。并且，利用人工智能技術(shù)使電氣設(shè)備能夠更加科學(xué)、高效地運(yùn)行。

3.2電氣控制應(yīng)用

在基于電氣自動(dòng)化控制的人工智能技術(shù)應(yīng)用中，其具體應(yīng)用體現(xiàn)在模糊控制、專家控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制這三個(gè)方面：（1）在模糊控制中，其將模糊語(yǔ)言、模糊推理作為實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備模糊控制的重要理論基礎(chǔ)，而控制規(guī)則則是以專家經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，通過模糊控制器在被控對(duì)象上的應(yīng)用，以此達(dá)成控制目的[3]。對(duì)于模糊控制而言，其推理規(guī)則是按照模糊邏輯進(jìn)行執(zhí)行的，利用模糊控制，可使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)形成一種具備反饋通道的閉環(huán)式控制回路。（2）在專家控制中，其將專家系統(tǒng)理論作為主體，并對(duì)控制理論相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，使電氣設(shè)備能夠通過效仿專家經(jīng)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。將專家控制應(yīng)用于電氣設(shè)備控制中，能夠使電氣設(shè)備具備更強(qiáng)的控制靈活性，并且工作人員可結(jié)合控制需求來靈活選擇不同的控制率，從而使電氣設(shè)備能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的工作環(huán)境，使設(shè)備運(yùn)行效率極大提高。（3）在網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制中，其通過對(duì)人類大腦中的神經(jīng)元活動(dòng)進(jìn)行模擬，在逼近原理的指導(dǎo)下，以此建立對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制模型?，F(xiàn)階段，我國(guó)已經(jīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制進(jìn)行了比較深入的研究，該技術(shù)的應(yīng)用也變得愈發(fā)成熟，并且取得了非常理想的應(yīng)用效果。為了對(duì)電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域中人工智能技術(shù)的應(yīng)用作出更加深入的闡述，便將模糊控制作為研究實(shí)例來進(jìn)行探討。在電氣控制中，模糊控制的作用是確保直流與交流傳動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，Sugeno、Mamda⁃ni均是直流傳動(dòng)中的兩種主要模糊推理模型結(jié)構(gòu)。模糊控制器則是實(shí)現(xiàn)交流傳動(dòng)的關(guān)鍵。

3.3設(shè)備操作應(yīng)用

現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展極大促進(jìn)了人類文明的進(jìn)步，人類的生產(chǎn)生活也與現(xiàn)代工業(yè)建立緊密的聯(lián)系，這也使電氣設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行變得至關(guān)重要。在對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行操作時(shí)需要嚴(yán)格按照相關(guān)流程及規(guī)范來執(zhí)行，一直以來，人們對(duì)電氣設(shè)備的操作都是比較復(fù)雜的，在此過程中需要花費(fèi)很大的精力和時(shí)間，而且極易出現(xiàn)操作錯(cuò)誤或失誤等現(xiàn)象，導(dǎo)致電氣設(shè)備極易出現(xiàn)故障，甚至還會(huì)因此引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。而人工智能技術(shù)的發(fā)展，在電氣行業(yè)掀起了一股新的技術(shù)革命，并使得電氣設(shè)備的繁瑣操作得到了有效簡(jiǎn)化，電氣設(shè)備的操作效率也由此得到了顯著提高。同時(shí)，人工智能技術(shù)的應(yīng)用使電氣設(shè)備一直存在的操作失誤及違規(guī)操作等現(xiàn)象得以大幅減少甚至杜絕，進(jìn)而有效避免了安全事故的發(fā)生，極大降低了電氣設(shè)備故障的發(fā)生幾率，電氣自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行效率也得以大幅提高。

3.4故障診斷中的應(yīng)用

模糊控制理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)都是人工智能中的核心技術(shù)手段，其在故障診斷領(lǐng)域中有著極高的應(yīng)用價(jià)值。眾所周知，電氣設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中難以避免地出現(xiàn)故障，而這些故障會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行及安全造成很大影響。并且，在對(duì)電氣設(shè)備的故障進(jìn)行檢修時(shí)也存在很大難度。傳統(tǒng)的故障診斷方法不僅準(zhǔn)確率較低、實(shí)施起來較為繁瑣，而且也需要投入大量人力、物力與時(shí)間，而這難以滿足我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展要求。例如，在診斷電氣設(shè)備中的變壓器故障時(shí)，需要收集和分析變壓器中的氣體，然后根據(jù)分析結(jié)果來判斷其是否存在異常，在此過程中要浪費(fèi)很多時(shí)間，并且取得的診斷效果也往往不夠準(zhǔn)確。而利用人工智能技術(shù)則可實(shí)時(shí)對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)檢測(cè)電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行分析，并以此判斷出具體的故障位置及類型，然后將故障信息反饋給檢修人員，幫助檢修人員對(duì)故障進(jìn)行有針對(duì)性的排除，同時(shí)也能防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大而引發(fā)安全事故[4]。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，科技的飛速發(fā)展，使人們的生活方式發(fā)生了巨大改變，人類文明也由此邁入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。人工智能技術(shù)作為一門新興技術(shù)，其在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域中具有極為重要的應(yīng)用價(jià)值，徹底改變了以往的電氣控制方式，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)的智能化、自動(dòng)化控制，并且有效減少了人力與物力的投入。因此，我國(guó)需要不斷深入研究人工智能技術(shù)，以確保人工智能技術(shù)為人類提供更加智能化的舒適生活。

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作者：郝琳 張亞超  單位：許昌電氣職業(yè)學(xué)院