廣西藍(lán)川設(shè)計(jì)有限公司 廣西南寧 530021
摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,使人工智能技術(shù)越來(lái)越成熟,這項(xiàng)技術(shù)也已逐步深入到人們的工作生活中,人類(lèi)的生產(chǎn)生活趨向科技化、智能化。在電氣自動(dòng)化控制中,應(yīng)用人工智能技術(shù),使電氣自動(dòng)化控制進(jìn)入了一個(gè)新的階段。本文將主要論述人工智能技術(shù)具有的優(yōu)勢(shì),及其在電氣自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化控制;人工智能技術(shù);應(yīng)用
人工智能技術(shù)是世界上最前沿的技術(shù)之一,其特有的感知能力,思維能力和行為能力使人工智能技術(shù)具有很好的發(fā)展?jié)摿?,人工智能研究的主要目的是提高機(jī)器的使用效率和使用性能,通過(guò)人工智能技術(shù),使機(jī)器能夠完成只有人類(lèi)才能完成的工作。而電氣自動(dòng)化是運(yùn)用運(yùn)動(dòng)控制、工業(yè)過(guò)程控制、電力電子技術(shù)、檢測(cè)與自動(dòng)化儀表、電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理、管理與決策等領(lǐng)域,在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用人工智能技術(shù),不僅能夠促進(jìn)電氣自動(dòng)化的智能化發(fā)展,同時(shí)也能夠增強(qiáng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
一、人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
1.可操作性
人工智能技術(shù),是人類(lèi)通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)人類(lèi)進(jìn)行模擬,進(jìn)而使機(jī)器達(dá)到和人操作一樣的效果。也就是說(shuō),人工智能技術(shù)的發(fā)展,是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)而進(jìn)行的,所以在實(shí)際的應(yīng)用和操作中,有些直接的指令,其本身具有相應(yīng)的分析能力、判斷能力和處理能力,因此可以直接作出反應(yīng);有些間接的需輸入相應(yīng)的操作指令,相應(yīng)的程序設(shè)備才會(huì)運(yùn)行。人工智能技術(shù)本身就具有一個(gè)邏輯分析,可以實(shí)現(xiàn)其本身的信息量,提高精度,減少消耗的成本,同時(shí)也保證安全性。此外,人工智能技術(shù)所具有的數(shù)字化平臺(tái)具有獨(dú)特的開(kāi)放性,這一點(diǎn)促進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)化的操作代碼程序的產(chǎn)生,提高了人工智能設(shè)備的使用率,減少了設(shè)備的準(zhǔn)備時(shí)間。
2.高性?xún)r(jià)比
人工智能技術(shù)在發(fā)展中形成了獨(dú)特的通信和收集信息能力,在一定程度上具備了取代許多通訊手段的可能,在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用人工智能技術(shù),可以利用人工智能技術(shù)和先進(jìn)的設(shè)備,形成良好的發(fā)展方式,而且經(jīng)過(guò)多年研究和發(fā)展,人工智能生產(chǎn)在成本上得到了有效的控制,并且成本呈現(xiàn)逐步下降的趨勢(shì),在確保質(zhì)量、技術(shù)以及服務(wù)的前提下,電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用人工智能技術(shù)可以為企業(yè)節(jié)省投資成本。
3.可靠性
人工智能技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種高科技產(chǎn)品,并且在此過(guò)程中融合了高端的智能電器數(shù)字化系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上可以減少其他傳統(tǒng)控制設(shè)備的使用。一般而言,傳統(tǒng)的控制算法只是針對(duì)特定對(duì)象而具體設(shè)計(jì)的,因此只對(duì)該特定對(duì)象有一個(gè)好的控制效果,而對(duì)其他對(duì)象的控制效果則相對(duì)較差;人工智能技術(shù)在控制算法中不僅是對(duì)特定對(duì)象還是非特定對(duì)象都有較好的控制效果。在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域,應(yīng)用人工智能技術(shù),能夠有效的提高控制的精度和效率。
二、人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用
1.優(yōu)化設(shè)計(jì)
將人工智能技術(shù)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化中,首先應(yīng)該體現(xiàn)在電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上。電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)系統(tǒng)的、復(fù)雜的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程不僅要綜合運(yùn)用電機(jī)、電路和電磁場(chǎng)等學(xué)科知識(shí),還需要有充分的經(jīng)驗(yàn)。在電氣產(chǎn)品的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中,大都只是單純地將設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合,技術(shù)含量不高,工作效率不高,因此所設(shè)計(jì)的電氣產(chǎn)品不能達(dá)到最優(yōu),并且比較浪費(fèi)時(shí)間,體現(xiàn)不出電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)。而將人工智能技術(shù)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化中,使電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)逐步走向智能化的道路,而這實(shí)際上也是引用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)相結(jié)合,可以大幅度地提高電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率,減少電氣產(chǎn)品從構(gòu)思到設(shè)計(jì)的時(shí)間,同時(shí)也能保證電氣產(chǎn)品的質(zhì)量。
在電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用到的人工智能技術(shù)主要包括遺傳算法與專(zhuān)家系統(tǒng)兩種方法,其中遺傳算法是模擬達(dá)爾文生物進(jìn)化論的自然選擇和遺傳學(xué)機(jī)理的生物進(jìn)化過(guò)程的計(jì)算模型,是一種通過(guò)模擬自然進(jìn)化過(guò)程搜索最優(yōu)解的方法,而專(zhuān)家系統(tǒng)是在特定領(lǐng)域內(nèi)模仿人類(lèi)專(zhuān)家思維來(lái)求解復(fù)雜問(wèn)題。遺傳算法的特點(diǎn)是從特定對(duì)象的串集開(kāi)始搜索,并且能夠同時(shí)處理群體中的多個(gè)個(gè)體,對(duì)目標(biāo)對(duì)象的多個(gè)個(gè)體進(jìn)行評(píng)估,避免陷入局部最優(yōu)的風(fēng)險(xiǎn),具有很好的并行性。此外,遺傳算法能夠用適應(yīng)度函數(shù)值來(lái)自動(dòng)獲取和指導(dǎo)優(yōu)化的搜索空間,采用概率變遷法則,來(lái)調(diào)整搜索方向,遺傳算法的這些特征非常適合于電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)優(yōu)化,因此也廣泛應(yīng)用于電氣產(chǎn)品的人工智能優(yōu)化設(shè)計(jì)。而專(zhuān)家系統(tǒng)主要由人機(jī)交互界面、知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、解釋器、綜合數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)獲取等部分構(gòu)成,在電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域,應(yīng)用專(zhuān)家系統(tǒng),能夠根據(jù)一個(gè)或多個(gè)該領(lǐng)域?qū)<抑R(shí)和經(jīng)驗(yàn),而進(jìn)行推理和判斷,模擬人類(lèi)專(zhuān)家決策的過(guò)程,以解決一些需要專(zhuān)家處理的復(fù)雜問(wèn)題。專(zhuān)家系統(tǒng),也是電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要手段,在未來(lái)具有良好的發(fā)展前景。
2.故障診斷和故障自愈
在電氣自動(dòng)化的使用和控制過(guò)程中,出現(xiàn)故障是很少見(jiàn)的,一般發(fā)生故障都會(huì)有事前的征兆,不同的征兆也預(yù)示著不同的故障,而征兆的出現(xiàn)則具有一定的不確定性和線(xiàn)性特征,這使得利用傳統(tǒng)方法對(duì)其診斷的效率不高,并且準(zhǔn)確率也得不到保證。而應(yīng)用人工智能技術(shù),特別是其中的模糊邏輯、專(zhuān)家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法,對(duì)提高征兆檢測(cè)、故障診斷等工作的效率具有重要意義。在對(duì)發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)進(jìn)行故障診斷時(shí),運(yùn)用模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),既保留模糊邏輯在故障診斷知識(shí)方面的模糊性,同時(shí)又兼具神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法學(xué)習(xí)強(qiáng)的特點(diǎn),以此來(lái)進(jìn)行故障診斷時(shí),大大提高診斷準(zhǔn)確率。而對(duì)于變壓器的診斷,傳統(tǒng)方法是通過(guò)收集變壓器氣體、分離從而對(duì)氣體進(jìn)行分析、根據(jù)分析的結(jié)果來(lái)判斷變壓器故障,這種方法不僅耗時(shí)耗力,而且準(zhǔn)確率低,一旦出現(xiàn)診斷錯(cuò)誤,還將會(huì)造成更為嚴(yán)重的后果,而應(yīng)用人工智能技術(shù)則有很大的優(yōu)勢(shì)。對(duì)變壓器故障進(jìn)行診斷時(shí),應(yīng)用人工智能技術(shù)可以利用一些專(zhuān)家的技術(shù),以此為根據(jù),將此次故障與過(guò)往故障收集對(duì)比,從而對(duì)變壓器故障有更為直觀(guān)的判斷,也能更加便捷地找到解決問(wèn)題的方法。
3.智能控制
在電氣自動(dòng)化的正常運(yùn)行中,電氣控制至關(guān)重要。人工智能技術(shù)主要依靠計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序來(lái)對(duì)電氣自動(dòng)化進(jìn)行控制,控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)不同環(huán)節(jié)的需要來(lái)調(diào)動(dòng)控制程序進(jìn)行控制。當(dāng)前人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用主要為以下幾個(gè)方面:對(duì)所有開(kāi)關(guān)量、模擬量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理,如電網(wǎng)智能客戶(hù)終端的建設(shè),能夠隨時(shí)為用戶(hù)提供用電信息,以此來(lái)及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃,同時(shí)還可依據(jù)實(shí)時(shí)電費(fèi)向客戶(hù)發(fā)出余額報(bào)警提示,避免出現(xiàn)不必要的停電時(shí)間;對(duì)各主要設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)智能監(jiān)視;通過(guò)鍵盤(pán)或鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制;記錄故障并進(jìn)行在線(xiàn)分析。
三、結(jié)語(yǔ)
人工智能技術(shù)是人類(lèi)讓計(jì)算機(jī)對(duì)人類(lèi)進(jìn)行模擬,使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能,達(dá)到,和人操作東西一樣的效果。人工智能技術(shù)的應(yīng)用,使生產(chǎn)自動(dòng)化成為大趨勢(shì),在應(yīng)用中,人工智能技術(shù)主要有可操作性、高性?xún)r(jià)比、可靠性等優(yōu)點(diǎn),而在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用,提高了電氣自動(dòng)化的效率,實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化的智能運(yùn)行。
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作者簡(jiǎn)介:
簡(jiǎn)小昌(1986.7-),男,廣西欽州人,助理工程師,大學(xué)本科,從事電力(電氣)工程設(shè)計(jì)工作。