淺談電氣工程自動化控制中人工智能的應(yīng)用

高麗平

（身份證號：371083198110265061）

淺談電氣工程自動化控制中人工智能的應(yīng)用

高麗平

（身份證號：371083198110265061）

本文介紹了人工智能應(yīng)用的概念，分析了人工智能控制器的優(yōu)點，提出了人工只能在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用。

電氣工程；自動化控制；智能化技術(shù)；應(yīng)用

社會的進步和人類的長壽要求生產(chǎn)力更加發(fā)達，要求人類的經(jīng)濟生活更加智能化，以節(jié)省寶貴的人類時間去做其它有益的事情。電氣自動化控制領(lǐng)域的革新需要人工智能的大力支持，而人工智能在自動化控制方面的優(yōu)勢在這個領(lǐng)域也確實能夠得到極大的發(fā)揮。促進自動化控制的發(fā)展進步，促進了智能理論在控制技術(shù)中的應(yīng)用，以解決用傳統(tǒng)的方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。人工智能主要包括思維能力、行為能力和感知能力三個方面。人工智能指的是人類制作的機器所表達出來的智能，體現(xiàn)了自動化的特征。因此智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中可以發(fā)揮最大的效用，促進電氣的優(yōu)化設(shè)計、診斷故障和智能控制等。

1　人工智能的概念

人工智能的概念在1956年首次提出之后，在研究領(lǐng)域得到了飛速的發(fā)展，逐漸形成了一套以計算機為主，包含了自動化、控制論、信息論、生物學(xué)、仿生學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、數(shù)理邏輯、哲學(xué)和醫(yī)學(xué)的一門綜合性的科學(xué)。電氣自動化控制在增強交換、生產(chǎn)、分配和流通方面有重要的作用，實現(xiàn)電氣工程的自動化，會降低人力資本的投入，使運作的效率不斷提高。

2　人工智能控制器的優(yōu)點

針對不同的人工智能控制，需要使用不同的方法進行討論。但是一些人工智能控制器，例如：模糊神經(jīng)、模糊、遺傳算法和神經(jīng)都是一種類非線形的函數(shù)近似器。采取這種的分類有利于對總體的了解，同時會促進對控制策略的綜合性開發(fā)。上述的人工智能函數(shù)近似器具有常規(guī)的函數(shù)估計器所不具備的優(yōu)勢。首先，在很多情況中，精確的掌握控制對象的動態(tài)方程是很復(fù)雜的，因此控制器在設(shè)計實際控制對象的模型時，往往會產(chǎn)生很多不確定的因素，例如：非線性時、參數(shù)變化等，這新信息通常無法掌握。而人工智能控制器在設(shè)計的時候可以不需要控制對象的模型。依據(jù)下降時間、魯棒性和響應(yīng)時間的不同，人工智能控制器通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整可以提高自身的性能。人工智能控制器具有很強的一致性，輸入陌生的數(shù)據(jù)就能夠產(chǎn)生很高的估計，可以忽略驅(qū)動器對它產(chǎn)生的影響

3　人工智能在電氣自動化中的應(yīng)用

人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能完成的復(fù)雜的工作，電氣自動化是研究與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運行。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力，人工智能的應(yīng)用體現(xiàn)在問題求解，邏輯推理與定理證明，自然語言理解，自動程序設(shè)計，專家系統(tǒng)，機器人學(xué)等方面。而這諸多方面都體現(xiàn)了一個自動化的特征，表達了一個共同的主題，即提高機械人類意識能力，強化控制自動化。因此人工智能在電氣自動化領(lǐng)域?qū)笥凶鳛椋姎庾詣踊刂埔残枰斯ぶ悄艿膮⑴c。

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，很多研究人員展開了針對人工智能在電氣工程自動化控制方面的研究，例如：應(yīng)該如何將人工智能系統(tǒng)應(yīng)用于故障的診斷和預(yù)測、電氣產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化和保護與控制等領(lǐng)域。在優(yōu)化設(shè)計方面，設(shè)計電氣設(shè)備是很繁瑣的工作。它需要對電磁場、電路、電器電機等學(xué)科的知識綜合性的運用，同時還要使用以往設(shè)計中的經(jīng)驗。設(shè)計以往的產(chǎn)品時，通常是在根據(jù)經(jīng)驗和實驗的基礎(chǔ)上，通過手工的方式開展的。這樣的設(shè)計過程很難取得最優(yōu)的設(shè)計方案。電氣產(chǎn)品的設(shè)計隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，逐漸由手工設(shè)計向計算機輔助設(shè)計不斷轉(zhuǎn)變，使開發(fā)產(chǎn)品的周期大大減少。尤其是在引進了人工智能技術(shù)之后，更加促進了CAD技術(shù)的發(fā)展，大大提高了設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。人工智能技術(shù)在電氣設(shè)計方面的應(yīng)用主要包括專家系統(tǒng)和遺傳算法。

4　總結(jié)

人工智能理論是開發(fā)、研究如何延伸、模擬人的智能的理論。作為新興的計算機科學(xué)的一個分支，人工智能技術(shù)解釋了智能的實質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上生產(chǎn)出一種與人類智能有相類似反應(yīng)的智能機器。人工智能的研究主要包括：圖像識別、語言識別、機器人、專家系統(tǒng)和自然語言處理等系統(tǒng)。電氣工程主要是研究和電氣工程有關(guān)的自動控制、系統(tǒng)運行、信息處理、電子電氣技術(shù)、研制開發(fā)、信息處理和計算機與電子應(yīng)用等領(lǐng)域。人工智能主要體現(xiàn)在邏輯推理、問題求解、理解自然語言、證明定理、專家系統(tǒng)、設(shè)計自動程序和機器人學(xué)等方面。因此智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中可以發(fā)揮最大的效用，促進電氣的優(yōu)化設(shè)計、診斷故障和智能控制等。

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2015-6-26