浅谈电气自动化控制中的人工智能技术

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  摘要:随着社会主义市场经济的发展以及改革开放进程的逐渐的深化,人工智能技术作为计算机技术的进步以及延伸,在社会生产生活之中的众多领域具有非常重要的促进作用。把人工智能技术引入到电气自动化控制领域之中,可以帮助有效降低电气自动化产业发展过程中的安全事故,不断提升电气自动化控制系统的运转的效率,可以增强企业在市场之中的竞争力。所以,本文从人工智能技术的角度出发,对人工智能技术在电气自动化控制之中的应用来进行有效性探讨。
  关键词:人工智能技术;电气自动化控制;应用;探讨
  引言
  随着时代的进步、社会的发展以及人们生活水平的不断提升,人们对于社会生产力的发展水平也提出了更高更好地要求。而电气自动化产业的发展是推动社会经济发展的动力之一,但该产业在实际的发展过程之中仍存在着一些问题,需要进行进一步的创新以及改革,需要进一步提升该产业的生产力水平。把人工智能技术应用到电气自动化控制领域之中,不仅会对优化电气自动化产业的生产控制流程产生影响,还会降低企业的生产成本,并且可以提升企业的生产效率,不断增强企业的市场竞争力。
  人工智能技术的应用将会大大降低电气化领域的安全事故,不断提高系统的运作效率,同时会给企业带来了很好的经济效益,本文主要针对这些技术在该领域的应用,并结合实际的应用对其进行探讨。
  1、关于人工智能技术的研究
  1.1、关于人工智能技术含义的研究
  所谓人工智能(AI),是指研究开发用于延伸、模拟、扩展人的智能的方法、理论、技术以及应用系统的一门技术科学,属于计算机科学的分支。其主要的意图是了解同时掌握智能的实质内容,并且开发生产出一种与人类智能比较类似的方式作出反应的职能机器。它的内容包括语言识别、机器人、图像识别、自然语言处理、专家系统等等。其主要关系到控制论、信息论、心理学、自动化、生物学、仿生学、语言学、数理逻辑、哲学和医学等等多方面的学科。人工智能技术主要指以利用机器设备的智能效果来完成危险性、复杂性、难度较高的工作的技术。
  1.2、关于人工智能技术特征的研究
  人工智能技术特征的主要内容包括有:人工智能技术随着计算机技术的产生与发展进而产生,可以在生产生活之中替代人类复杂性的脑力劳动,使用计算机设置的编程程序将会有效解决好难度高以及复杂的问题,比方说信息的收集以及识别、图形文字的识别,依据数据分析来制定出与之相应的解决方案,使人类可以从繁重的工作之中被解放出来,使得人类的劳动强度降低,不断提升生产以及生活的水平。
  2、人工智能在电气自动化中的应用
  2.1、人工智能在优化设计之中的应用
  电气设备的设计不仅仅需要大量运用设计之中的经验性知识,并且还要运用电磁场、电机电器、应用电路等学科的知识,可以说是一件复杂的工作。同传统的产品设计相比,为了得到最优方案,计算机辅助设计(CAD)变成了电气产品设计的重点,而人工智能的引进可以帮助改进传统CAD技术,产品设计的效率和质量也会得到全面的提高,也会使得产品开发周期大大缩短。人工智能技术使用的优化设计主要有专家系统以及遗传算法。电气产品人工智能优化设计大部分使用的是遗传算法,此种算法适合应用到产品优化设计,相对来说是比较先进。
  2.2、人工智能在故障诊断中的应用
  在电气各个故障诊断之中人工智能技术中的神经网络、模糊理论以及专家系统应用比较广泛,尤其是在发电机和电动机故障诊断、变压器故障诊断之中的应用。由于各种设备故障的复杂性、不确定性、非线性特点,使用传统的故障诊断方法无法进行诊断,使得诊断效率降低。为了提高诊断准确率,就应该使用人工智能方法。专家系统、模糊逻辑以及神经网络这三大故障诊断方法是人工智能技术主要使用的。比如说在电动机和发动机的故障诊断之中,应该结合神经网络以及模糊理论,来使用人工智能化的故障诊断技术,实现较强的神经网络故障诊断以及模糊性共同诊断,可以提高故障诊断的准确率。
  2.3、人工智能在电气设备设计中的应用
  电气自动化专业之中的电力电子技术、电路、变压器、电机、电磁场这些多门学科内容则都在电气设备设计之中涉及到,这也是一个复杂的过程,需要大量的财力、物力以及人力的投入,同时也会对设计者的实际工作经验提出较高的要求。一旦借助到人工智能技术,那么就会大大提高设计的精度以及工作的效率,解决很多人脑较难快速解决的模拟过程以及繁琐的计算。遗传算法通常是被使用到优化设计,专家系统一般使用到开发性设计。在应用之时应该注意到不同的实际情况以及不同的算法来进行使用,应该进行高效率、高质量的设计工作。除此之外还应该要求工作人员具备一定丰富人工智能软件工作经验以及高水平的应用能力。
  2.4、人工智能在电力系统之中的应用
  专家系统、启发式搜索、模糊集理论、神经网络这四方面主要是人工智能技术在电力系统之中的应用。专家系统指的是模拟专家的决策过程,主要来依靠特定领域的专家的知识以及经验进行推理判断。该系统由知识库、推理机、数据库、咨询解释、人机接口和知识获取这六部分来组成的,对于种种需要专家进行决策的难题来进行处理,这是集经验以及专业知识、大量规则在一身的一种复杂的程序系统。
  当前诸多种神经网络以及训练算法在电力系统之中也得到了相当广泛的应用。神经网络的复杂状态分类能力、识别能力较强,有完全分布式的存储方式以及灵活的学习方式,其广泛使用到大规模信息处理之中。模糊逻辑对于负荷变化以及电力生产这些不确定因素来建立函数,可以实现高难度的数学近似的计算,还可以构建出电力系统的最优化潮流的模型。模糊理论广泛使用到电力系统的潮流计算、系统规划以及模糊控制这几个方面。
  2.5、人工智能在电气控制中的应用
  提高控制自动化,就能够提高系统的运作效率和质量,减少物力、人力、财力的投入。人工智能技术专家系统控制、模糊控制、神经网络控制三种应用于电气设备控制中,在这之中使用最多的是模糊控制,因为同实际联系较为紧密。在最新的研究之中,一些在数字的高动态性能传动系统之后使用了模糊神经控制器的做法,也取得了全新的研究成果。举个实例论证模糊神经控制器在电气传动控制之中的应用:
  模糊控制在电气传动控制中的应用主要则是直流传动控制,主要包括了Sugeno以及Mamdani。Sugeno控制器典型的规则是:假设A以及B这是两个模糊集,如果x隶属于A,同时y隶属于B,那么Z=f(x,y)。Mamdani使用带调速控制,它的规则库则是if-then模糊规则集,Sugeno控制器主要是Mamdani控制器的特例。
  3、结语
  伴随着科学技术的发展以及生产力的不断进步,电气自动化控制系统在社会生产种种方面之中的应用比较广泛,也给人们的生产生活带来了非常大便利。但是在现实生活之中,电气自动化控制系统在应用过程之中也存在着一些问题以及矛盾,进而也会严重影响到电气自动化产业的发展的进程。把人工智能技术使用到其中,可以帮助降低电气自动化产业生产过程之中人力资源以及物质成本的投入,不断提高电气自动化产业的生产工作效率,也可以推进电气自动化领域的创新和改革,不断增加企业的社会效益以及经济效益。
  参考文献:
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  [2]孙爱文.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].科技致富向导,2013,23:326.
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