談人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

1、談人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用 【摘要】 隨著智能技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,電氣設(shè)備從設(shè)計(jì)、生產(chǎn),到運(yùn)行、控制,都需要以高科技為支撐,人工智能技術(shù)在很大程度上滿足了這一需求,且促進(jìn)了從理論到實(shí)踐的運(yùn)用轉(zhuǎn)換。本文將講述關(guān)于人工智能的基本內(nèi)容,闡述人工智能控制器的特點(diǎn),以及人工智能在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用。 【關(guān)鍵詞】 人工智能電氣自動(dòng)化控制應(yīng)用 蹦堋縉遠(yuǎn)且恢鐘瞇匝?以電氣系統(tǒng)的研發(fā)、控制、運(yùn)行為研究對(duì)象。人工智能技術(shù)的運(yùn)用能夠提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性及運(yùn)行效率,有利于提高企業(yè)的管理水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 1 人工智能基本內(nèi)容、特點(diǎn) 人工智能是一門新型的技術(shù)科學(xué),縮寫(xiě)為ai,它是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要分支,它的

2、研究領(lǐng)域十分廣泛,包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別。它的任務(wù)主要是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)。它的一個(gè)重要目標(biāo)就是能夠勝任一些復(fù)雜的工作。如今,人工智能研究迅速發(fā)展,具有很強(qiáng)的實(shí)用性和廣泛性,主要包括運(yùn)動(dòng)控制、工業(yè)過(guò)程控制、電力電子技術(shù)、檢測(cè)與自動(dòng)化儀表、電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理、管理與決策等領(lǐng)域,且更新速度快。 2 人工智能應(yīng)用理論 人工智能屬于自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的交叉學(xué)科,涉及到哲學(xué)、數(shù)學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域。它的研究范疇包括機(jī)器人學(xué)、智能搜索等,是對(duì)人的思維信息過(guò)程的模擬。當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)滲透到我們的日常生活中,并且扮演重要角色,人工智能的

3、應(yīng)用能夠滿足電氣自動(dòng)化的需要,提高效率,提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平。 3 人工智能控制器的特點(diǎn) 人工智能控制器(ai)的特點(diǎn)在于能夠運(yùn)用不同的方法對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備控制進(jìn)行分類,更好地進(jìn)行開(kāi)發(fā),所形成的函數(shù)比常規(guī)的函數(shù)具有以下三種優(yōu)勢(shì):一是它的設(shè)計(jì)不需要對(duì)對(duì)象進(jìn)行模型控制,即使實(shí)際控制的對(duì)象中具有很多不確定、不穩(wěn)定因素,甚至難以適應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化的控制對(duì)象,都能滿足控制需求。二是能夠不斷進(jìn)行調(diào)整、改善,具有很強(qiáng)的靈活性,相比之前的控制器更易調(diào)節(jié),能夠適應(yīng)新數(shù)據(jù)、新信息的發(fā)展變化,能夠不受其它驅(qū)動(dòng)器影響,保證計(jì)算的準(zhǔn)確率。三是能夠避免不必要的人力物力支出,設(shè)計(jì)中不需要專家參與,只要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析就可,使用方便,

4、適應(yīng)性好,效率很高,且運(yùn)算成本低。四是具有很強(qiáng)的抗干擾能力,能夠解決常規(guī)方法無(wú)法解決的問(wèn)題。 4 人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用 以恒壓供水為例,它已經(jīng)在眾多供水系統(tǒng)中被普遍使用。系統(tǒng)之前的負(fù)荷變化具有不穩(wěn)定行,采取傳統(tǒng)的pid方法,難以進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)的記錄分析。應(yīng)用模糊控制理論,選用ai-808人工智能調(diào)節(jié)器作為主要的控制器,并且結(jié)合fxin plc的邏輯控制功能,實(shí)現(xiàn)控制要求,做到了水廠的全自動(dòng)化恒壓供水。這只是人工智能在電氣自動(dòng)化應(yīng)用中的一個(gè)具體事例。由此看來(lái),人工智能在電氣自動(dòng)化中的作用越來(lái)越大,已被廣泛應(yīng)用。 4.1 人工智能在電氣模糊控制中的應(yīng)用 人工智能在電氣模糊控制中分為兩

5、種。一種是直流轉(zhuǎn)動(dòng)控制,直流轉(zhuǎn)動(dòng)控制中包括mamdani和sugeno。mamdani用于調(diào)速控制,其規(guī)則庫(kù)是一個(gè)if-then模糊規(guī)則集;sugeno控制器是mamdani控制器的特例,規(guī)則是:如果x隸屬于a,且y隸屬于b,則z=f(x,y)。這里,a和b是兩個(gè)模糊集。模糊控制器在交流傳動(dòng)控制中主要用于取代常規(guī)的pi或者pid控制器。 模糊控制設(shè)備以推理機(jī)作為核心部分,主要用來(lái)模仿人腦的智能,進(jìn)行智能化決策和模糊控制命令推理,能夠通過(guò)多種不同的函數(shù)對(duì)所輸入的變量做出判斷、測(cè)量使其模糊化、量化,還可以建成以數(shù)據(jù)原則和語(yǔ)言控制庫(kù)為組成部分的知識(shí)庫(kù)。 4.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù) 在各種不同模式的

6、鑒別及信號(hào)處理方面,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)發(fā)揮了巨大的作用,它以并行結(jié)構(gòu)為主,能夠在一定的程度上提高監(jiān)控、診斷的準(zhǔn)確性。它采用誤差反向傳播,在網(wǎng)絡(luò)具備以下條件時(shí)(隱藏層充足、節(jié)點(diǎn)和激勵(lì)函數(shù)恰當(dāng))能夠計(jì)算出非線性函數(shù)的近似值,輸出的節(jié)點(diǎn)誤差能夠及時(shí)反饋給網(wǎng)絡(luò),做到動(dòng)態(tài)調(diào)整,提高運(yùn)行效率。并且用作步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制時(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的應(yīng)用,能夠更快確定智能監(jiān)控系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)的最大速度增加值,能夠縮短電氣自動(dòng)化系統(tǒng)定位所需的時(shí)間,強(qiáng)化變化范圍的控制工作,包括對(duì)定子電流的控制和轉(zhuǎn)子速度的控制。 4.3 數(shù)據(jù)的控制與優(yōu)化 在進(jìn)行電氣自動(dòng)化控制進(jìn)程中,首先要做的就是數(shù)據(jù)的采集與處理,人工智能技術(shù)能夠?qū)λ械臄?shù)據(jù)進(jìn)

7、行實(shí)時(shí)采集,并加以處理、儲(chǔ)存,以便不時(shí)之需。同樣,想了解一項(xiàng)工作的運(yùn)行過(guò)程,就會(huì)運(yùn)用到畫(huà)面的顯示功能,通過(guò)人工智能技術(shù)的運(yùn)用,能夠真實(shí)地顯示所運(yùn)行的設(shè)備狀態(tài),可以將有關(guān)數(shù)據(jù)加以處理,形成具體的圖像,以便直觀了解;也可以通過(guò)模擬故障來(lái)進(jìn)行記錄分析,避免類似狀況的發(fā)生,其中模糊理論、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在電氣設(shè)備故障診斷中應(yīng)用較廣泛,特別是在變壓器、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)故障診斷中都會(huì)運(yùn)用到。 4.4 人工智能在電氣系統(tǒng)中的運(yùn)用 人工智能在電氣系統(tǒng)中的運(yùn)用十分廣泛,包括四個(gè)方面,有專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊集理論、啟發(fā)式搜索。其中專家系統(tǒng)最為復(fù)雜,它集各種復(fù)雜程序系統(tǒng)為一身,它的運(yùn)行主要依靠某個(gè)專家的學(xué)識(shí)經(jīng)驗(yàn)

8、,進(jìn)行推理、判斷、決策,它主要由六個(gè)部分組成,即知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、推理機(jī)、咨詢解釋、知識(shí)獲取和人機(jī)接口。 4.5 人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的綜合運(yùn)用 日常生活中,電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)無(wú)處不在,如果將人工智能技術(shù)加以運(yùn)用便可以提高其自動(dòng)化水平,比如說(shuō)電流的調(diào)整、設(shè)備的操作正常與否,并且能夠根據(jù)數(shù)據(jù)形成日志加以儲(chǔ)存,實(shí)現(xiàn)操作的簡(jiǎn)便性。 總之,人工智能技術(shù)的應(yīng)用前景非常廣闊。人工智能技術(shù)的運(yùn)用,能夠使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在脫離人力操作的控制下,實(shí)現(xiàn)智能化的目標(biāo),提高電氣設(shè)備的生產(chǎn)能力和流通交換速度,最大程度地節(jié)約成本,提高生產(chǎn)效率。 參考文獻(xiàn): 1戴錦林,德勝.樓宇電氣自動(dòng)化與智能建筑芻議j.科技風(fēng),2011(07):60. 2馬正亮.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用j.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),