王朝偉

摘 要：伴隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能作為一門新興的學(xué)科，在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中起到舉足輕重的作用，無論是在航空、國(guó)防，還是在電力等其他領(lǐng)域，它解決許多傳統(tǒng)技術(shù)無法解決的問題和困難，給人們的生產(chǎn)和生活方式帶來巨大的變革。尤其是在電氣自動(dòng)化控制中，在降低運(yùn)營(yíng)成本、提高運(yùn)作效率的同時(shí)，還有效防止了安全事故的發(fā)生。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展與改革，給自動(dòng)化控制帶來機(jī)遇的同時(shí)，也提出了新的挑戰(zhàn)，如何應(yīng)用人工智能技術(shù)解決傳統(tǒng)技術(shù)方法無法解決的難題，促進(jìn)電氣自動(dòng)化控制的發(fā)展是電氣領(lǐng)域急需解決的問題之一。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù)；電子自動(dòng)化控制；概況

社會(huì)的進(jìn)步要求生產(chǎn)力更加發(fā)達(dá)，要求人類的經(jīng)濟(jì)生活更加智能化，以節(jié)省寶貴的時(shí)間去做其它有益的事情。電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域的革新需要人工智能的大力支持，而人工智能在自動(dòng)化控制方面的優(yōu)勢(shì)在這個(gè)領(lǐng)域也確實(shí)能夠得到極大的發(fā)揮，促進(jìn)自動(dòng)化控制的發(fā)展進(jìn)步。自動(dòng)化的特征，表達(dá)了一個(gè)共同的主題，即提高機(jī)械人類意識(shí)能力，強(qiáng)化控制自動(dòng)化，因此人工智能在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)?huì)大有作為，電氣自動(dòng)化控制也需要人工智能的參與。在將來，智能技術(shù)在電氣傳動(dòng)技術(shù)中占相當(dāng)重要的地位，特別是自適應(yīng)模糊神經(jīng)元控制器在性能傳動(dòng)產(chǎn)品中將得到廣泛應(yīng)用。

1 人工智能技術(shù)概概況

“人工智能”是在1956年被提出的，其英文名稱ArtificialIntelligence，簡(jiǎn)稱AI。它是一門新興的技術(shù)科學(xué)，是由計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展演化而來。應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，如心理學(xué)、生物學(xué)、自動(dòng)化等等，它通過計(jì)算機(jī)程序模擬人腦的機(jī)能完成一系列復(fù)雜的操作。在電氣自動(dòng)控制中通過人工智能技術(shù)來代替人工操作，通過人工智能技術(shù)的使用，依靠計(jì)算機(jī)推出類似人腦的判斷系統(tǒng)、處理控制系統(tǒng)等以減少人為操作，提高生產(chǎn)和管理的效率。電氣自動(dòng)化控制過程中主要應(yīng)用的智能技術(shù)有模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及專家系統(tǒng)等。人工智能技術(shù)不僅能代替手工操作，還能智能化判斷電氣設(shè)備系統(tǒng)和控制系統(tǒng)故障，并可在故障發(fā)生前預(yù)警，防止故障的發(fā)生。人工智能技術(shù)具有很多與傳統(tǒng)技術(shù)不一樣的特點(diǎn)，但最為明顯突出的特點(diǎn)就是它可代替人類手工勞動(dòng)，將人類從復(fù)雜的腦力勞動(dòng)中解決出來。它通過計(jì)算機(jī)程度有效地收集并識(shí)別相關(guān)信息，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，做出判斷進(jìn)而采取相應(yīng)的操作。由于通過計(jì)算程序處理的結(jié)果精確度和效率高，所以在電氣自動(dòng)化控制的設(shè)備、控制過程、事故及故障判斷等方面廣泛使用，涉及的環(huán)節(jié)有生產(chǎn)、流通、交接和分配，在提高工作效率的同時(shí)，克服人工勞動(dòng)中存在的困難、瓶頸，有效地降低人力成本，從根本上控制、減少企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本。

使用人工智能技術(shù)不同方法研究出的控制器功能不同，智能控制器一般都采用非線性函數(shù)近似器，而這些人工智能函數(shù)近似器與傳統(tǒng)的函數(shù)估計(jì)器相比較，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 具體如下：

1、人工智能控制器在設(shè)計(jì)時(shí)可運(yùn)用語言和響應(yīng)信息，并且它對(duì)專家知識(shí)的依賴性比傳統(tǒng)控制器弱。

2、適當(dāng)?shù)卣{(diào)整控制器參數(shù)（響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間等）可提高性能，操作過程比傳統(tǒng)控制器簡(jiǎn)單、容易。如在模糊邏輯控制器中將其上升時(shí)間調(diào)整成比最優(yōu)PID控制器的時(shí)間快1.5倍，則其下降時(shí)間則提高了3.5倍，并且過沖更小。

3、在電氣自動(dòng)化控制器設(shè)計(jì)時(shí)由于存在許多不確定因素，導(dǎo)致很難獲得控制對(duì)象的精確動(dòng)態(tài)方程，在傳統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)控制對(duì)象模型十分必要，但在人工智能的控制器設(shè)計(jì)中則不需要控制對(duì)象的模型或者說對(duì)其的需求更弱。

4、傳統(tǒng)的控制器是針對(duì)特定的對(duì)象控制設(shè)計(jì)的，所以控制的效果很好，但對(duì)于其他的控制對(duì)象而言效果并不好。而智能化的控制器與驅(qū)動(dòng)器無關(guān)，其結(jié)果一致性強(qiáng)，針對(duì)不同的控制對(duì)象得到的結(jié)果基本一致。

5、人工智能技術(shù)能解決傳統(tǒng)方法無法解決的問題，對(duì)于新數(shù)據(jù)或信息具有很好的適應(yīng)能力，易于擴(kuò)展和修改，抗干擾性強(qiáng)，最重要的是實(shí)現(xiàn)的成本低。

2 人工智能技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

在電氣工程自動(dòng)化的很多環(huán)節(jié)中，人工智能技術(shù)都得到了良好的運(yùn)用，在本文中，我們主要以人工智能在電氣設(shè)備的控制、設(shè)計(jì)、故障診斷及日常的操作的影響這四個(gè)方面來具體談一下人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用表現(xiàn)。

1、日常管理中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于電氣工程建設(shè)自動(dòng)化水平的提高有著重要的作用，同時(shí)對(duì)電氣工程日常管理方面的工作也帶來了很大的影響，使設(shè)備操作、電流調(diào)整的界面被簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)了日志以及報(bào)表的生成和存儲(chǔ)的自動(dòng)化。此外，人工智能技術(shù)在電氣系統(tǒng)日常操作中的應(yīng)用一方面可以對(duì)不同文件的規(guī)格和樣式進(jìn)行規(guī)范、使各種操作被簡(jiǎn)化，一方面還使這種操作更加的簡(jiǎn)單易行并具有可視性。

2、電氣設(shè)備控制中的應(yīng)用

在電氣工程中，可以實(shí)現(xiàn)流通、分配、交換和生產(chǎn)增強(qiáng)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是電氣的自動(dòng)化控制，增強(qiáng)控制自動(dòng)化水平，就可以使財(cái)力、人力方面的資金投入得到縮減，系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量和效率得到提高。人工智能具體應(yīng)用于電氣設(shè)備控制的方式主要是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制以及專家系統(tǒng)控制，其中，模糊控制因其本身的簡(jiǎn)單性以及聯(lián)系實(shí)際的緊密型，在實(shí)際中得到了最多的應(yīng)用。

3、電氣設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用

在人工智能相關(guān)技術(shù)中，應(yīng)用于電氣設(shè)備特別是發(fā)電機(jī)和變壓器的故障診斷方面最多的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊理論和專家系統(tǒng)。比如說在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的故障進(jìn)行診斷時(shí)，運(yùn)用了人工智能化的診斷方法，并與模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，使相對(duì)比較強(qiáng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和故障診斷知識(shí)模糊性一起進(jìn)行了診斷，提高了診斷的準(zhǔn)確性。不同于原先的以設(shè)備故障的非線性、復(fù)雜性和未知性作為依據(jù)的低效率的故障診斷方法，人工智能方法的采用使診斷的準(zhǔn)確率得到了大大的提高。

4、電氣設(shè)備設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)需要應(yīng)用到電氣自動(dòng)化專業(yè)中的電力電子技術(shù)、電機(jī)、變壓器等很多方面的專業(yè)知識(shí)，是一個(gè)極端具有復(fù)雜性的過程，需要投入很多的物力、財(cái)力和人力。而在電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用人工智能技術(shù)，就可以以很快的速度計(jì)算出人腦很難計(jì)算的非常繁瑣的問題并實(shí)現(xiàn)過程的模擬，大大提高設(shè)計(jì)工作的效率和質(zhì)量。同時(shí)，在電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)中，要對(duì)不同的算法在不同的實(shí)際情況中的具體使用予以注意，如優(yōu)化設(shè)計(jì)通常使用遺傳算法，開發(fā)性設(shè)計(jì)通常采用專家系統(tǒng)方法。此外，要保證設(shè)計(jì)工作的較高的效率和較好的質(zhì)量，還需要相關(guān)工作人員在人工智能軟件應(yīng)用方面具備足夠高的能力以及足夠多的工作經(jīng)驗(yàn)。

3 結(jié)束語

總之，電氣自動(dòng)化控制是增強(qiáng)生產(chǎn)、流通、交換、分配等關(guān)鍵一環(huán)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運(yùn)作的效率。人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。隨著現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，控制器設(shè)計(jì)的常規(guī)技術(shù)正逐漸被廣泛使用的人工智能軟件技術(shù)所替代。

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