摘 要：本文首先對人工智能技術(shù)進行了簡單介紹，之后對當前人工智能在電氣控制中主要的應用領(lǐng)域進行了介紹，最后結(jié)合當前技術(shù)水平和發(fā)展趨勢，對人工智能在電氣自動化技術(shù)控制發(fā)展前景進行了展望。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；人工智能；應用分析；發(fā)展前景

在各類機械結(jié)構(gòu)和電子電路日益復雜的今天，傳統(tǒng)的控制技術(shù)在面對現(xiàn)代復雜電氣控制系統(tǒng)中的不確定性和實時性要求時，已經(jīng)逐漸表現(xiàn)出頹勢。為此，自動控制技術(shù)開始廣泛的應用于電氣自動化之中，傳統(tǒng)自動控制主要是通過在控制中的引入反饋機制來實現(xiàn)，其對控制輸入量有較高的要求，受控對象環(huán)境因素對控制器工作效果影響很大。針對傳統(tǒng)控制技術(shù)的弊病結(jié)合人工智能算法的迅猛發(fā)展，人工智能技術(shù)開始廣泛地與電氣控制技術(shù)結(jié)合起來。

一、人工智能簡介

人工智能（Artificial Intelligence）是計算機科學的一個分支，其主要是研究如何使計算機模擬人的思維過程和行為方式，其本質(zhì)是基于“統(tǒng)計學”，“信息論”以及“控制學”一門綜合學科，目前人工智能算法主要以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法為主，通過將人工智能算法運用到電氣設(shè)備自動化控制過程之中，可以開發(fā)出具有自適應能力的控制設(shè)備，進而大幅度減少人力資源的消耗，結(jié)合通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，操作人員可以實現(xiàn)在遠端的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控。同時將傳統(tǒng)控制技術(shù)和人工智能技術(shù)結(jié)合起來，將優(yōu)化算法應用到在設(shè)備控制的參數(shù)調(diào)節(jié)上，可以大大改善控制設(shè)備的控制性能。在誤差控制，響應時間方面，人工智能與人相比依然占據(jù)很大優(yōu)勢。當前工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日益復雜，逐漸向高維度，多耦合方向發(fā)展，傳統(tǒng)的控制算法已經(jīng)難以滿足工程中復雜性和實時性要求，而人工智能可以感知周邊復雜環(huán)境，具有極強的適應能力。

二、人工智能在電氣自動化控制中的主要應用及優(yōu)點分析

人工智能目前在電氣自動化控制的應用主要集中在獨立運行完成設(shè)備自動控制，對設(shè)備進行快速故障診斷及類型判別和與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)結(jié)合進行設(shè)備參數(shù)整定三個方面。

（一）人工智能獨立運用進行設(shè)備自動控制

在人工智能迅速發(fā)展的今天，基于人工智能的電氣控制設(shè)備逐漸出現(xiàn)，以短路器和低壓開關(guān)為例，目前發(fā)展的開關(guān)分體式智能斷路器中融合了網(wǎng)絡(luò)信息、傳感和測量、智能控制系統(tǒng)等技術(shù)，將其應用到低壓成套開關(guān)設(shè)備中，能夠極大提升傳統(tǒng)低壓成套開關(guān)設(shè)備的性能。同時，通過大量的數(shù)據(jù)學習之后得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)，其控制精度和響應速度已經(jīng)超過了傳統(tǒng)的控制方法，同時智能控制算法具有通用性和可移植性，對外界環(huán)境波動具有比較強的抗干擾能力。

（二）進行設(shè)備故障診斷

由于電氣控制設(shè)備內(nèi)部的電路及機械結(jié)構(gòu)越來越復雜，傳統(tǒng)的基于經(jīng)驗的故障診斷方法面對包含有數(shù)百個甚至上千個集成電路的受控對象時障的分析和診斷越來越困難，而且故障之間往往會存在耦合的現(xiàn)象。而人工智能系統(tǒng)可以通過傳感器實時地獲取的電路運行工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，之后將其傳輸給控制計算機，計算機在分析數(shù)據(jù)之后，判斷設(shè)備工作是否異常故障快速地生成控制指令并傳輸給執(zhí)行機構(gòu)。保證系統(tǒng)可以在設(shè)備發(fā)生故障后，及時切斷其與整個電力系統(tǒng)之間的電氣連接，阻斷故障的傳播路徑，增強電網(wǎng)運行的健壯性。同時及時地將故障設(shè)備信息發(fā)送給設(shè)備的維修保障人員，提高故障處理時效性。針對故障檢測技術(shù)中各類數(shù)據(jù)流量巨大的特點，目前電力設(shè)備的故障檢測正在逐步向信息化網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，借助網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備檢測與預警范圍進一步擴大，數(shù)據(jù)及指令傳輸效率大大提高。。

（三）進行設(shè)備的控制參數(shù)整定

工業(yè)控制中常用到一些經(jīng)典的控制算法，在整定PID控制器參數(shù)時，可以根據(jù)控制器的參數(shù)與系統(tǒng)動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能之間的定性關(guān)系，用實驗的方法來調(diào)節(jié)控制器的參數(shù)。有經(jīng)驗的調(diào)試人員一般可以較快地得到較為滿意的調(diào)試結(jié)果。但對于一些工作環(huán)境急劇變化的電氣控制設(shè)備中，比例（P）、積分（I）和微分（D）這三個參數(shù)整定起來就十分困難，而且系統(tǒng)的適應性和魯棒性，控制的實時性和穩(wěn)態(tài)誤差都會受到影響，為此可以將人工智能優(yōu)化算法融入到傳統(tǒng)的PID控制算法之中，利用智能算法快速尋優(yōu)的能力，實時獲得最優(yōu)的PID算法參數(shù)。

三、電氣自動化控制與人工智能結(jié)合的發(fā)展方向與研究熱點

隨著PLC技術(shù)的成熟，自動控制系統(tǒng)正在向小型化，集成化方向發(fā)展，未來的電氣控制設(shè)備中可能會存在不止一個智能核心，如何使這些智能芯片有機結(jié)合發(fā)揮最優(yōu)的控制效果，是一個重要的研究方向。

伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進步，未來的智能控制系統(tǒng)將會進一步突破原有空間的限制，在物聯(lián)網(wǎng)廣泛應用的今天，在未來操作人員可以做到足部出戶，就實現(xiàn)設(shè)備的控制和維修工作。但這一切都依賴于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性和準確性，所以如何解決自動控制設(shè)備與人協(xié)同配合，保證溝通網(wǎng)絡(luò)的高效暢通，也是電氣自動化控制未來重要的發(fā)展研究熱點。

四、結(jié)語

當前，智能控制是未來電氣控制的重要基礎(chǔ)，它在節(jié)約成本的同時提高了效率，相關(guān)從業(yè)人員要積極學習人工智能相關(guān)理論，探索人工智能與電氣自動控制的融合方法，更好地將智能技術(shù)應用到控制中去，實現(xiàn)自動控制技術(shù)發(fā)展的突破。

參考文獻

[1]張兵，周裴俊.人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應用思路分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（12）：157.

[2]曹祎遐，莫冬羽.工業(yè)創(chuàng)新雙引擎：人工智能與工業(yè)云[J].上海信息化，2017（07）：20-23.

[3]張卓，賈晨輝.基于人工智能與改進PID的糾偏算法的研究[J].機床與液壓，2011，39（05）：56-58.

作者簡介

趙天熠（1989—），性別：男，民族：漢，籍貫：天津，單位：天津市市政工程設(shè)計研究院。

（作者單位：天津市市政工程設(shè)計研究院）