程嘉銳

摘 要：基于電力在人類社會生產(chǎn)生活中的重要地位和科學技術(shù)逐漸智能化的發(fā)展趨勢，電力與人工智能技術(shù)相結(jié)合成為技術(shù)新發(fā)展方向。本文就電力的使用和人工智能的意義進行敘述，并對人工智能在電氣傳動系統(tǒng)中如何應(yīng)用及其特點進行探討。

關(guān)鍵詞：電力傳動系統(tǒng)；人工智能；控制

1.常見的智能控制系統(tǒng)

1.1模糊控制

所謂的模糊控制，就是指利用相對模糊的集合來表現(xiàn)日常使用的概念中所呈現(xiàn)出的模糊性，以便更好地控制人的思維模式?？偟膩碚f，模糊控制器在結(jié)構(gòu)上較為復(fù)雜，但是相對于結(jié)構(gòu)，其輸入輸出特性卻常常以簡單的形式呈現(xiàn)，在具體的應(yīng)用中，假若在模糊控制器上適時增加積分效應(yīng)，那么我們就可以將其稱之為PID控制器。

1.2單神經(jīng)元控制

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對信息有著較強的處理能力，能夠在短時間內(nèi)處理許多較為復(fù)雜的問題，但是不得不承認，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)沒有計算機硬件的支持。但是單從控制電氣傳動系統(tǒng)而言，由單神經(jīng)元控制器所構(gòu)成的電氣傳動控制系統(tǒng)能夠更快捷、更有效地完成控制系統(tǒng)所需完成的工作，而且能顯著提高系統(tǒng)的有效性。

2.電的使用和人工智能的意義

2.1電力使用的意義

在現(xiàn)代生活中，人們的生產(chǎn)生活離不開電。迄今為止，人類發(fā)明的絕大多數(shù)機械都需要電來提供運轉(zhuǎn)的能量。電的使用也使大機器和大工廠生產(chǎn)成為可能，人類許多偉大的發(fā)明都出現(xiàn)在電氣時代：電燈、電話、飛機、汽車，還有電腦。電力的使用使人類工業(yè)發(fā)展和歷史進程進入了一個高速發(fā)展的時代，使人們的生活更加便捷，使更高的技術(shù)發(fā)展成為可能。隨著地球各種資源日益枯竭、環(huán)境問題日益嚴重，電作為清潔、可再生能源越來越受到人們的重視。電力的使用為第三次工業(yè)革命奠定了基礎(chǔ)，對各項現(xiàn)代技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展起到了推動作用，對生態(tài)環(huán)境的改善、對人類文明和科技發(fā)展具有重大意義。

2.2人工智能的意義

人工智能是研究使計算機模擬人類的某些思維過程和智能行為的學科，是第三次技術(shù)革命的產(chǎn)物，是計算機技術(shù)的一個分支，是世界三大尖端技術(shù)之一。人工智能能夠幫助人腦分擔繁重的科學和工程計算，并且比人腦更快、更準確。人們將人工智能技術(shù)運用到生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域，如智能家居，智能控制系統(tǒng)的使用等。人工智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將使人類現(xiàn)有的科學技術(shù)得到進一步的提升和革新，可以減輕人腦的工作壓力，減少人的工作量，并且有效地提高工作效率，對人類的發(fā)展和進步有重要意義。

3.智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用

關(guān)于智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用，有人希望借助智能控制提高電氣傳動系統(tǒng)的控制性能和自動化水平，也有人質(zhì)疑智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中具有畫蛇添足的作用。通過卜面的詳細分析，我們便能通曉智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中運用的價值和意義。

目前的交、直流傳動系統(tǒng)控制方案中，傳統(tǒng)的控制方案如直流雙閉環(huán)系統(tǒng)、交流電機的矢量控制系統(tǒng)等也能達到有效的自動化控制。其控制通過建立簡單的數(shù)學模型，采取PID控制方式也基木上能讓人滿意。但是，實際的傳動系統(tǒng)并不是一成不變的，而且工況等外部因素也會引起電機參數(shù)的變化，加上被控對象交流電機的非線性特性，常規(guī)的PID控制很難做好全面的系統(tǒng)控制，不能使系統(tǒng)的魯棒性滿足人們的需求。而采取智能控制之后，電氣傳動系統(tǒng)的非線性特性以及變參數(shù)對系統(tǒng)控制的影響等問題都能得到很好的解決，很好的提高了系統(tǒng)的魯棒性。具體來說，智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用主要有：

3.1電氣傳動系統(tǒng)中的模糊控制

在電氣傳動系統(tǒng)中為了通過模糊控制實現(xiàn)對系統(tǒng)的精確控制，應(yīng)首先建立合理的模糊控制框架結(jié)構(gòu)，然后通過五大步驟完成對系統(tǒng)的精確控制。這五大步驟分別是定義變量、模糊化、系統(tǒng)變量變化知識庫、系統(tǒng)邏輯判斷、模糊控制器的反模糊化。比如在交流調(diào)速系統(tǒng)中運用模糊控制時，通過模糊PID計算系統(tǒng)變量的輸入相應(yīng)誤差、誤差控制率、輸出控制量實現(xiàn)對系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整，再通過調(diào)節(jié)輸入相應(yīng)誤差、誤差變化率的加權(quán)程度實現(xiàn)精確的控制作用。

3.2電氣傳動系統(tǒng)中的單神經(jīng)元控制

在對電氣傳動系統(tǒng)的控制特點進行詳細分析后發(fā)現(xiàn)，但神經(jīng)元智能控制的應(yīng)用不僅能滿足電氣傳動系統(tǒng)非線性控制的要求，還能提高系統(tǒng)的魯棒性。單神經(jīng)元控制是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器中最基木的控制單元，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學習規(guī)則自動調(diào)整誤差、誤差積分、誤差微分的權(quán)重，單神經(jīng)元就相當于變系數(shù)的自適應(yīng)PID調(diào)節(jié)器，使系統(tǒng)的動態(tài)性能只依賴于其誤差信號，而不受或少受對象模型參數(shù)的影響，可以實現(xiàn)性能高、魯棒性強的電氣傳動系統(tǒng)。另外，單神經(jīng)元控制器利用了神經(jīng)元所特有的非線性特性，突破了線性調(diào)節(jié)器的局限，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制器的平穩(wěn)飽和及控制作用。

4.結(jié)語

電力是現(xiàn)代人類社會的主要能源之一，智能化是人類科學技術(shù)發(fā)展的趨勢之一，智能控制在電氣傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用是電氣行業(yè)發(fā)展的趨勢。智能控制能夠打破電氣行業(yè)傳統(tǒng)的運轉(zhuǎn)方式，為行業(yè)發(fā)展提供動力，提高工作效率，緩解人力資源緊張帶來的壓力，解放人腦。智能控制雖然存在不足，但值得推廣和進一步發(fā)展。

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