人工智能技術(shù)在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

陳俊材

【摘要】信息技術(shù)時代，自動化控制系統(tǒng)在當(dāng)代的運用已經(jīng)十分頻繁。人工智能技術(shù)在自動化控制系統(tǒng)中使用，能夠節(jié)省更多的自動控制系統(tǒng)操作的人工成本，使自動化控制系統(tǒng)在發(fā)展中獲得優(yōu)勢?；诖?，本文先論述人工智能的運用原理，然后討論人工智能控制系統(tǒng)的優(yōu)點，最后提出人工智能技術(shù)自己自動化控制系統(tǒng)中的實際應(yīng)用。以此供各界相關(guān)人士進(jìn)行交流參考。

【關(guān)鍵詞】人工智能技術(shù);自動化控制系統(tǒng);

應(yīng)用研究

隨著時代的不斷發(fā)展和技術(shù)水平的提高，運用科學(xué)技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)生活的輔助，已經(jīng)成為目前時代常見的現(xiàn)象。人工智能作為一門新的技術(shù)，通過模擬人類的勞作手段，便利人們的生活。為了使我國的生產(chǎn)能力得到進(jìn)一步的提高，在自動化控制系統(tǒng)中運用人工智能技術(shù)，使自動化控制系統(tǒng)在生產(chǎn)中更有科學(xué)性，提高生產(chǎn)效率和管理效率。同時由于人工智能具有固定的數(shù)據(jù)管理，在保證自動化生產(chǎn)中指令下定的準(zhǔn)確性的同時，也能夠節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)時用到的一些員工資源成本的投入。根據(jù)所下達(dá)的指令，極大限度的降低自動化控制系統(tǒng)的成本，為企業(yè)謀取最大的利益。但是由于目前人工智能技術(shù)開發(fā)成本較高，人工智能還不能全面覆蓋的運用到社會的各個層面中，還需要不斷進(jìn)行研究和升級，使人工智能更好地在自動化控制系統(tǒng)中得到應(yīng)用，促進(jìn)我國科學(xué)技術(shù)以及生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

1. 人工智能的工作原理

由于時代的不斷發(fā)展，人工智能開始進(jìn)入了人們的生活。但是，作為一項新興的科學(xué)技術(shù)，當(dāng)下時代人們對人工智能的認(rèn)識還不夠深刻，在人工智能方面的研究也僅僅屬于起步階段。因此，很多設(shè)計人工智能技術(shù)的研究還需要不斷進(jìn)行，并更深層地去解析。人工智能技術(shù)的運用，需要涉及到多門學(xué)科，比如哲學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、社會科學(xué)、邏輯程序設(shè)計學(xué)科等等，這也是人工智能開發(fā)難度高的原因。從基本理論上看，人工智能就是模擬人的思維和工作方式，然后利用信息技術(shù)中的數(shù)據(jù)處理下定指令，以使人工智能操作的機(jī)器進(jìn)行運作。在人工智能的運行中一般要用到兩個程序，首先是對人腦的結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，將人腦的機(jī)械模擬器制造出來，然后就是對人體的功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，讓這些模擬動作通過大腦進(jìn)行指令的發(fā)送。人工智能的最典型例子就是電子計算機(jī)，它通過模擬人類的儲存信息，并擴(kuò)大信息的儲存量，使計算機(jī)的信息數(shù)據(jù)處理更加科學(xué)準(zhǔn)確。但人工智能僅僅是一種機(jī)器，不能完全替代人的思維，具有一定的局限性，因此人工智能的思維，也僅僅是處于機(jī)械思維階段，是無意識的機(jī)械物理運作過程，不能具勞動能力，無法在社會生活勞動中做出具體貢獻(xiàn)，具有被動性。

當(dāng)下時代，由于經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平各個方面都已經(jīng)運用到數(shù)字化信息技術(shù)的輔助。自動生產(chǎn)成我國這個制造業(yè)大國的主要生產(chǎn)方式，人工智能是通過信息技術(shù)下定指令時機(jī)械進(jìn)行運轉(zhuǎn)，從而達(dá)到自動化管理。這樣的生產(chǎn)方式大大節(jié)省了生產(chǎn)企業(yè)的人力資源和各種資本投入，并能促進(jìn)了企業(yè)生產(chǎn)的總體效率，對于企業(yè)的發(fā)展具有重大意義。實現(xiàn)自動化生產(chǎn)工作，為生產(chǎn)上出現(xiàn)的安全事故提供保障，同時使我國進(jìn)入了利用高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)的時代，為國家發(fā)展進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。人工智能技術(shù)在自動化控制系統(tǒng)中的使用，使動化控制系統(tǒng)，根據(jù)一定的數(shù)據(jù)進(jìn)行又說避免出現(xiàn)一些突發(fā)性的誤差，適應(yīng)生產(chǎn)過程。

2. 人工智能技術(shù)在自動化系統(tǒng)中的優(yōu)點

2.1 控制不定性參數(shù)

人工智能是通過模擬人的思維進(jìn)行指令的下定，運用智能控制器模擬神經(jīng)。但總地來說，人工智能的數(shù)據(jù)，也是通過精密的計算和科學(xué)的選擇而進(jìn)行編程。這使人工智能在下定指令時，能夠擁有特定的指令路徑從而使機(jī)械或者是其他物品的運作具有準(zhǔn)確的運作結(jié)果。在自動化控制系統(tǒng)中運用人工智能進(jìn)行指令的下發(fā)，在運作中可以減少一些不定性的參數(shù)出現(xiàn)，避免造成突發(fā)性問題。如果運用人工自動化操作，則會在面對一些常見的問題時，由于細(xì)節(jié)方面照顧不周，從而出現(xiàn)不可避免的安全性。運用人工智能技術(shù)進(jìn)行自動化控制系統(tǒng)的升級，使自動化系統(tǒng)有一定的控制對和控制能力，依據(jù)設(shè)計中的版圖進(jìn)行運作，減少運作時出現(xiàn)的不必要麻煩。

2.2 降低人工成本

利用人工智能管理自動化控制系統(tǒng)減少了不必要的人力資源，同時由于人工智能的機(jī)械性，可以使自動化控制系統(tǒng)在運作的時候，避免由于時間原因而停止工作的現(xiàn)象。同時人工智能可以實現(xiàn)多功能的生產(chǎn)勞作，在同一時間內(nèi)完成指定機(jī)械運作進(jìn)行生產(chǎn)監(jiān)督和數(shù)據(jù)記錄等多個任務(wù)，通過這些功能提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，減少企業(yè)生產(chǎn)時間，使企業(yè)獲得最大的利益。除此之外，由于人工智能具有固定的數(shù)據(jù)和信息，所以生產(chǎn)在過程中出現(xiàn)的誤差減少，最終提高了生產(chǎn)質(zhì)量。

3. 人工智能在直流傳動中的具體運用

3.1 模糊邏輯控制應(yīng)用

人工智能實現(xiàn)自動化管理系統(tǒng)主要有兩個：Mamdani和Sugeno。而在自動化控制系統(tǒng)中一般用到的也只有Mamdani模糊控制器，if-then模糊規(guī)則庫就是兩種模糊控制器的相同所在。不同的模糊器有不同的運行原理，Sugeno型控制器的運行原理是：“x是A，并且y是B，那么Z=f（x，y）"，這里A.B是模糊集，Z=f（x，y）是x.y的函數(shù)。Mamdani控制器一般有四個部分，輸入變量的模糊化、數(shù)據(jù)庫和語言控制規(guī)則庫、模糊控制器的核心是推理機(jī)、量化和反模糊化，分別管理著知識儲備、模擬系統(tǒng)、技術(shù)系統(tǒng)這幾個部分，形成一個整體智能系統(tǒng)。

3.2 ANNS的實際運用

ANNS是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的簡稱，在人工智能中起到模擬人類神經(jīng)，以傳達(dá)指令的作用，被頻繁作用在人工智能技術(shù)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。ANNS的非線性函數(shù)具有一致性，因此它不用建立特殊的數(shù)學(xué)模型，保持ANNS的適用性，能使ANNS在很多地方有用處，也能為我國人工智能技術(shù)的升級帶來利處。單個ANNS傳感器可以使人工智能感應(yīng)敏感度提高，使人工智能具有監(jiān)督功能。比如，在判斷系統(tǒng)、條件監(jiān)控中，提高決策可靠性，使決策更加可靠。

3.3 ANN技術(shù)

ANN技術(shù)的主要特點就是誤差反向傳播技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)具有適量的隱藏層與隱藏節(jié)點，且激勵函數(shù)適中，多層的ANN能夠?qū)崿F(xiàn)映射效果。但在技術(shù)作用中，缺少對技術(shù)最優(yōu)隱藏層、激勵函數(shù)等有效篩選。類似這種問題，就要運用到互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，進(jìn)行有效解決。

3.4 模糊器邏輯

英國Aberdeen大學(xué)開發(fā)的具有多個模糊控制器的全數(shù)字高性能傳動系統(tǒng)，能讓模糊控制器在對常規(guī)的PI或PID控制器的替換過程中，同時實現(xiàn)多任務(wù)進(jìn)行。系統(tǒng)運用了模糊速度控制器CRPWM塑變器，及PI速度控制器，它們能夠使慣性和負(fù)載轉(zhuǎn)矩的擾動得到補償。

4. 結(jié)束語

總的來說，人工智能是模擬人類思維，以代替一部分人的工作特征的機(jī)器，為是人工智能“人”化，人工智能擁有感知、思維、行為這三個必要特點。人工智能在各個方面都能發(fā)揮用處，也由于人工智能技術(shù)涉及知識面廣泛，被運用到各個領(lǐng)域的研究。人工智能將促進(jìn)機(jī)械人類意識能力，加強對自動化控制系統(tǒng)的運用強化，未來人工智能技術(shù)在自動化方面的發(fā)展能夠運用到很多方面，以便利人們的生產(chǎn)生活。因此，更多領(lǐng)域要求發(fā)展人工智能技術(shù)，運用人工智能技術(shù)加強自動化控制系統(tǒng)的升級和革新，使我國的生產(chǎn)能力得到發(fā)展。

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