陳敏

1 引言

隨著信息時(shí)代的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的常規(guī)工業(yè)技術(shù)在基于計(jì)算機(jī)強(qiáng)大計(jì)算能力開(kāi)發(fā)出的人工智能面前，顯得效率低下、人力成本要求高、誤差大。電氣自動(dòng)化是電氣工程自動(dòng)控制研究的重要內(nèi)容，系統(tǒng)運(yùn)行、信息處理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等構(gòu)成依托高精度、高效率技術(shù)存在的領(lǐng)域，常規(guī)技術(shù)應(yīng)用會(huì)受到技術(shù)水平的限制，注定無(wú)法持續(xù)運(yùn)用于電氣自動(dòng)化，必須淘汰。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)具有計(jì)算精度高、運(yùn)行效率高的特點(diǎn)，將其與電氣自動(dòng)化控制相結(jié)合不僅可以節(jié)省人力、物力等成本的投入，而且能提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的效率。因此，在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用人工智能是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的選擇，可促進(jìn)電氣自動(dòng)化的發(fā)展。

2 人工智能的優(yōu)勢(shì)

人工智能技術(shù)作為一門近年來(lái)發(fā)展迅速的高新技術(shù)領(lǐng)域的科學(xué)，是以計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)作為重要基礎(chǔ)連結(jié)多門學(xué)科并使其相互交叉表現(xiàn)的結(jié)果。其本質(zhì)是通過(guò)探索研究體現(xiàn)人類大腦的思考過(guò)程并對(duì)它進(jìn)行模擬，據(jù)此創(chuàng)造出能模擬人類活動(dòng)的智能機(jī)器，以用來(lái)代替人類進(jìn)行復(fù)雜工作的操作，目前機(jī)器人和專家系統(tǒng)專業(yè)領(lǐng)域中研究的重點(diǎn)都集中于人工智能。

相較于其他智能，運(yùn)用非線性函數(shù)近似器進(jìn)行處理數(shù)據(jù)是人工智能最大的優(yōu)勢(shì)來(lái)源，具體來(lái)說(shuō)，使用人工智能一般能具有如下的優(yōu)勢(shì)：

2.1 控制性能強(qiáng)

由于人工使用非線性函數(shù)近似器進(jìn)行處理數(shù)據(jù)，使得其相較于普通的控制系統(tǒng)可以更有效得設(shè)計(jì)一定的語(yǔ)言與時(shí)間，并且在后續(xù)調(diào)節(jié)時(shí)更方便、簡(jiǎn)單，同時(shí)具有良好的數(shù)據(jù)與信息的適應(yīng)性，還具有較高的抗干擾性能，而這些最終表現(xiàn)在人工智能的控制性能得到加強(qiáng)。

2.2 操作簡(jiǎn)便，使用門檻低

人工智能彌補(bǔ)了普通的控制器調(diào)節(jié)能力很差的缺陷，減小了控制難度，因此，關(guān)于人工智能控制器的設(shè)計(jì)，最大的難點(diǎn)只限制于對(duì)參數(shù)變化及非線性要素的了解，而不會(huì)涉及到建立動(dòng)態(tài)模型的地步。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是即使不具備相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)也沒(méi)有專家的指導(dǎo)，只要有成熟的人工智能系統(tǒng)，同樣可以運(yùn)用相應(yīng)的人工智能對(duì)信息和語(yǔ)言等進(jìn)行需要的設(shè)計(jì)工作。

2.3 精確度高，具有高度一致性

由于人工智能的控制器與驅(qū)動(dòng)器是兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)作的單位，這使得人工智能具有較好的抗干擾性，即使輸入的數(shù)據(jù)存在并不精確或是部分未知的情況，也可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并取得較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)效果。并且只需要通過(guò)對(duì)整體系統(tǒng)的相應(yīng)時(shí)間區(qū)間及下降時(shí)間區(qū)間進(jìn)行部分調(diào)整就可以有效提高函數(shù)的參數(shù)性能，且不會(huì)產(chǎn)生較大的過(guò)沖。

3 人工智能在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的運(yùn)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，即運(yùn)行效率、專家系統(tǒng)和模糊控制。運(yùn)作效率即提高系統(tǒng)運(yùn)行的效率，模糊控制指通過(guò)簡(jiǎn)化系統(tǒng)動(dòng)態(tài)來(lái)提高系統(tǒng)控制力，而專家系統(tǒng)是指輸入特定的指令得出結(jié)論。模糊控制在當(dāng)前電力系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛，因其操作效率高，和設(shè)備的融合良好。

3.1 人工智能在電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

普遍而言，電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)涉及的專業(yè)較多，例如電機(jī)調(diào)教、電力電路分布以及控制器參數(shù)設(shè)計(jì)等，因此應(yīng)用常規(guī)的方法設(shè)計(jì)實(shí)踐難度較高，對(duì)于設(shè)計(jì)人員的技術(shù)要求和專業(yè)要求更為嚴(yán)格。與此同時(shí)，需各專業(yè)的工作人員相互配合，所以會(huì)耗費(fèi)更多的財(cái)力、物力和人力。在電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中應(yīng)用人工智能技術(shù)，不僅可以快速解決各個(gè)領(lǐng)域不同疑難問(wèn)題，可提高工作效率以及設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確程度。與此同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要結(jié)合實(shí)際來(lái)改善或提高設(shè)計(jì)的要求同時(shí)保證質(zhì)量水平，人工智能可以綜合考慮多種復(fù)雜情況，這也是其優(yōu)勢(shì)所在。

3.2 人工智能在電氣自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)由于涉及到很多專業(yè)知識(shí)與領(lǐng)域常識(shí)，存在很明顯的復(fù)雜性于操作難度。對(duì)于專業(yè)工作人員來(lái)說(shuō)，被要求具備較高的工作素質(zhì)、完備的專業(yè)知識(shí)，因此現(xiàn)階段對(duì)于電氣自動(dòng)化設(shè)備人才需求大。此外，因電氣自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，導(dǎo)致其手動(dòng)操作的實(shí)際有效性往往不高，為避免因操作不當(dāng)導(dǎo)致出現(xiàn)意外宕機(jī)甚至引起安全事故等問(wèn)題，借助人工智能是最好的選擇。電氣設(shè)備與人工智能化的結(jié)合可以彌補(bǔ)人體構(gòu)造的缺失，減少了人的勞動(dòng)量，也提高了操作效率，同時(shí)也可節(jié)約成本，保證電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定、安全，同時(shí)也可優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行的內(nèi)外部環(huán)境。

3.3 人工智能在電氣自動(dòng)化控制過(guò)程中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化運(yùn)作系統(tǒng)中最重要的部分是電氣控制，在電氣控制過(guò)程中通過(guò)使用人工智能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)作，將會(huì)極大地提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率，并降低系統(tǒng)運(yùn)行成本，尤其是降低人力成本。在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域，因人工智能技術(shù)含量較高，集中性高，所以專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制與人工智能系統(tǒng)的結(jié)合度日益提高。這里以模糊控制為例進(jìn)行分析，電氣傳動(dòng)可通過(guò)直流、交流傳動(dòng)發(fā)揮其作用，直流傳動(dòng)主要為Mamdani與Sugeno，前者的作用主要為調(diào)控速度；在交流傳動(dòng)中，人工智能實(shí)現(xiàn)的主要途徑為模糊控制。

4 運(yùn)用人工智能的意義

為更好滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)需求，適應(yīng)不斷加快地經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度與時(shí)代腳步，我國(guó)的電氣工程現(xiàn)階段面對(duì)的挑戰(zhàn)十分巨大。目前，我國(guó)電氣工程中使用的設(shè)備往往運(yùn)行不穩(wěn)定，同時(shí)缺少相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人員。而作為信息時(shí)代的標(biāo)志性產(chǎn)物，人工智能技術(shù)的優(yōu)越性日益凸顯，可以收集、處理并反饋信息，代替人類進(jìn)行部分復(fù)雜工作，所以若在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用人工智能，其發(fā)展在一定程度上是跨越時(shí)代的，具有一定的代表性。為能夠更好地應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域全面引入人工智能勢(shì)在必行。在電氣工程中使用人工智能，能優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)電氣自動(dòng)化的逐步升級(jí)，做到作業(yè)智能化，設(shè)備自我檢修智能化，從而大大降低設(shè)備的故障率，提高設(shè)備的工作效率，減少人力的投入，促進(jìn)生產(chǎn)成本的降低，同時(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)效率的提高。

5 結(jié)語(yǔ)

人工智能可替代人類進(jìn)行當(dāng)前生產(chǎn)與高度自動(dòng)化控制，是人類智力技術(shù)的延伸和擴(kuò)展，將其應(yīng)用在電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域可使得電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行更安全有效，也相應(yīng)提高了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的效率，對(duì)我國(guó)電氣工程發(fā)展的貢獻(xiàn)極大。

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