人工智能算法在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

李輝

摘 要：人工智能算法是電器自動(dòng)化的一個(gè)重要發(fā)展方向。通過人工智能算法可以有效地節(jié)約物力、人力等成本，使電氣自動(dòng)化控制的效率得到有效的提高。本文簡(jiǎn)要介紹了人工智能算法及其特點(diǎn)，并對(duì)人工智能算法在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：人工智能算法；電氣自動(dòng)化控制；應(yīng)用

0 引言

電氣自動(dòng)化是一門新興學(xué)科，其主要研究領(lǐng)域是計(jì)算機(jī)應(yīng)用、信息處理、系統(tǒng)運(yùn)行、電氣工程自動(dòng)控制等等。在自動(dòng)化控制中應(yīng)用人工智能算法，能夠極大地提高電氣自動(dòng)化的運(yùn)行效率，降低運(yùn)行成本，提高電氣自動(dòng)化的準(zhǔn)確率。本文對(duì)人工智能算法及其特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，并分析了人工智能算法在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用。

1 人工智能算法及其特點(diǎn)

1.1 人工智能算法

作為一門邊緣性學(xué)科，人工智能算法也被稱為機(jī)器智能。主要是通過智能機(jī)器來模擬人類的智能反應(yīng)，融合了社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)。人工智能算法涵蓋了計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)、認(rèn)知科學(xué)的理念，主要在語言和圖像理解、遺傳編程、機(jī)器人等領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用[1]。

1.2 人工智能算法的特點(diǎn)

①人工智能算法具有可靠性。人工智能算法的可靠性表現(xiàn)在其結(jié)合了高端智能電器數(shù)字化應(yīng)用系統(tǒng)，無需使用其他的傳統(tǒng)設(shè)備。這樣一來可以更加便利的操作電力系統(tǒng)，使電力系統(tǒng)的控制效率和精度得到提高，有利于現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展，提高工業(yè)生產(chǎn)效率和安全性。

②人工智能算法在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)，不需要詳細(xì)的了解控制對(duì)象的實(shí)際動(dòng)態(tài)、非線性和參數(shù)變化。

③智能化的人工控制器與驅(qū)動(dòng)器不存在直接關(guān)系，具有較強(qiáng)的一致性，能夠有效地提高預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

④使用人工智能算法對(duì)控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)能夠有效地提高其抗干擾能力和信息、數(shù)據(jù)的適應(yīng)性，使修改和擴(kuò)展更加便利。

2 人工智能算法在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 設(shè)計(jì)電氣產(chǎn)品

使用人工智能算法進(jìn)行電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有利于提高設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和合理性，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，具有較高的可能性和準(zhǔn)確性。引進(jìn)人工智能算法和CAD技術(shù)，能夠有效的提高電氣產(chǎn)品的質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。

2.2 發(fā)揮人工智能算法的控制功能

第一，人工智能算法可以自動(dòng)采集和處理數(shù)據(jù)信息，實(shí)時(shí)采集全部的開關(guān)量和模擬量，并對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)。第二，可以通過模擬畫面來反映系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀況，生成相應(yīng)的趨勢(shì)圖。第三，通過應(yīng)用專家系統(tǒng)可以便利地完成運(yùn)行曲線、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)表生成等操作功能。第四，人工智能算法可以進(jìn)行模擬量的故障錄波、順序記錄、波形捕捉和開關(guān)量變位?？梢员憷乜刂茢嗦菲骱碗妱?dòng)隔離開關(guān)，調(diào)整勵(lì)磁電流。第五，人工智能算法可以實(shí)現(xiàn)負(fù)序量計(jì)算、不對(duì)稱的運(yùn)行分析和在線分析。最后，人工智能算法可以實(shí)現(xiàn)有效的運(yùn)行監(jiān)控，對(duì)故障和事故進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警和記錄[2]。

3 人工智能算法的自動(dòng)化控制中的實(shí)踐

3.1 在電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)中運(yùn)用人工智能算法

電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)工作要涉及到電子技術(shù)、電磁場(chǎng)、變壓器、電力技術(shù)、電路等方面的知識(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)者的專業(yè)知識(shí)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)具有較高的要求，需要投入一定的物力、財(cái)力和人力。然而使用人工智能算法進(jìn)行電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)，可以迅速地解決繁瑣的計(jì)算和模擬過程，極大的提高了設(shè)計(jì)的效率、準(zhǔn)確性和精度。

要立足于實(shí)際情況，結(jié)合各種人工智能算法對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)。在開發(fā)性設(shè)計(jì)中還可以使用專家系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)優(yōu)化階段可以使用遺傳算法。在電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)中用人工智能算法對(duì)于設(shè)計(jì)人員的計(jì)算機(jī)水平有一定的要求，要求其能夠熟練地使用人工智能軟件，并具備一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

3.2 在電氣設(shè)備控制中運(yùn)用人工智能算法

在電氣設(shè)備控制中用人工智能算法能夠?qū)崿F(xiàn)電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制，從而對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量進(jìn)行提升，同時(shí)減少了大量的財(cái)力、物力和人力投入。電氣設(shè)備控制是一項(xiàng)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，人工智能算法等應(yīng)用主要體現(xiàn)在模糊控制、專家系統(tǒng)控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方面[3]。

一般情況下，模糊控制操作比較簡(jiǎn)單，與實(shí)際的聯(lián)系比較緊密，應(yīng)用的范圍較廣。模糊控制的電氣傳動(dòng)控制中的應(yīng)用主要包括直流傳動(dòng)中的應(yīng)用和交流傳動(dòng)中的應(yīng)用，能夠取代PI控制器和PID控制器的作用。與此同時(shí)在高動(dòng)態(tài)全數(shù)字的傳動(dòng)系統(tǒng)中可以應(yīng)用模糊神經(jīng)控制器。

3.3 在電力系統(tǒng)中運(yùn)用人工智能算法

人工智能算法在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面：模糊集理論、啟發(fā)式搜索、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。專家系統(tǒng)的程序比較復(fù)雜，集合了大量的專業(yè)規(guī)則、經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，能夠運(yùn)用專家的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行判斷和推理，模擬專家的決策方法、過程和模式，從而解決需要專家進(jìn)行分析決策的問題。專家系統(tǒng)的主要組成部分有咨詢解釋、人機(jī)接口、推理機(jī)、知識(shí)獲取、知識(shí)庫、數(shù)據(jù)庫等。要根據(jù)實(shí)際情況不斷更新專家系統(tǒng)的知識(shí)庫和規(guī)則庫。

在電力系統(tǒng)中廣泛地應(yīng)用了多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和訓(xùn)練算法，具有非常靈活的儲(chǔ)存方式、學(xué)習(xí)方式和分布方式，能夠處理大規(guī)模的信息，并且具有復(fù)雜狀態(tài)的分類功能和識(shí)別功能。神經(jīng)系統(tǒng)能夠迅速的分類樣本和模型，構(gòu)建周預(yù)測(cè)模型和日預(yù)測(cè)模型。在復(fù)雜的電力系統(tǒng)中，往往綜合使用元件的關(guān)聯(lián)性分析和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行故障診斷。

4 結(jié)語

本文簡(jiǎn)要介紹了人工智能算法及其特點(diǎn)，隨著科技的不斷發(fā)展和進(jìn)步，未來的生產(chǎn)和發(fā)展必然要將人工智能算法作為一個(gè)重要的發(fā)展方向。在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用人工智能算法能夠使自動(dòng)化的控制效率、準(zhǔn)確度得到有效的提高，節(jié)約大量的人力、物力和財(cái)力。人工智能算法在自動(dòng)化控制中具有廣泛的應(yīng)用前景，必將發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉宗保.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].科技促進(jìn)發(fā)展（應(yīng)用版），2011（12）.

[2]賈剛，張萌.淺談電氣自動(dòng)化控制中的人工智能技術(shù)[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011（09）.

[3]劉宇石.淺談電氣自動(dòng)化控制中的人工智能技術(shù)[J].商場(chǎng)現(xiàn)代化，2011（Z2）.