文/王勝坤,北京平高清大科技發展有限公司
電子工程自動化控制中智能技術的應用研究
文/王勝坤,北京平高清大科技發展有限公司
隨著時代的進步和社會的發展,電子工程當中對于自動化控制技術的應用越來越普遍、越來越成熟,并且電子工程自動化控制中的智能技術越來越凸顯出其強大的優勢。本文首先從人工智能技術出發,對其應用與優點進行了分析,重點探討了電子工程自動化控制中的智能技術的應用,具有一定的借鑒效果。
電子工程;自動化控制;智能技術;應用
十九世紀中期人工智能技術由國外知名科學家提出,隨著時代不斷的發展,人工智能技術也隨之不斷發展,由一開始簡單的加減法計算器轉變為正式的計算機系統。人工智能技術作為一門綜合性的學科,其中包括計算機科學、心理學、控制論、信息論、哲學等科學知識,經過長期發展與研究,現階段人工智能技術通過模擬人腦思維活動,來代替人們完成生產、生活,人工智能幾乎與人腦沒有區別。人工智能理論是在豐富的人工智能經驗下總結出的知識,主要分析了模擬人腦的科學理論及其發展趨向,人工智能技術屬于計算機科學中的一部分,同樣也是人工智能系統的基礎,為生產出與人腦思維模式相同的人工機器,使其取代人的工作,經過大量研究人員的辛勤研究,當前人們的生活與計算機技術已牢不可分。計算機技術可通過編程來模擬人腦活動,例如收集、處理、分析、交換信息等,編程技術極大的促進了智能化系統的發展,在生產活動中發揮了巨大的優勢,將智能技術運用在電氣工程自動化中,生產效率與效益得到提高。通過對電氣工程系統生產中各個環節進行優化和控制,節省了生產時間、成本、人力,智能化控制實現了自動化的電氣工程。
人工智能技術控制系統是一個比較復雜的過程,與以往的線性函數控制器不同,人工智能技術采用遺傳算法、模糊神經網絡系統,使用非線性函數控制器,便于對系統各部件的了解,從而實現了對系統控制策略的研究與分析。一般的函數控制器無法對系統各部件進行動態的了解和分析,而人工智能技術的優勢正是在此,可對系統各部件動態進行全方位的了解與掌握,有助于控制和管理系統的運行。一般的系統控制器通過收集控制對象的動態參數,建立與之相應的模型,盡量減少或規避不穩定因素,例如參數起落較大、非線性信息的變化等,人工智能技術則不用建立控制對象的模型,而是依據下降時間、響應時間,來及時調整系統,使其性能得到提高。人工智能技術運用模糊控制與邏輯控制來調節下降時間,與一般的控制器相比要好上四倍,和最好的PID控制器相比還要好兩倍。
人工智能控制器與以往的控制器進行對比,會發現人工智能控制器不僅易于調節,其操作也更便捷,即使在無人操作的情況下,人工智能系統仍能自動生成信息數據、語言來完成設計。并且人工智能控制器干擾較少,幾乎不受驅動器的干擾自動運作,任意輸入信息人工智能系統都能計算出來。面對不同的控制對象時,一般控制器可使用,人工智能控制器使用效果不錯,一般控制器不能使用,人工智能控制器也能保證使用效果的良好,根據設計情況來判斷選擇適合的控制器。人工智能系統在進行模糊化與反模糊化時可確定和適應隸屬函數、規則庫、模糊神經控制器等,其應用方法還需要進行更多的研究。
隨著時代的發展,互聯網技術在各行各業落地生根,而人工智能技術也隨之大力發展,現階段將人工智能技術與電氣工程自動化控制聯系在一起,因此,要注重研究人工智能技術是如何對機械故障進行判斷和檢測、怎樣實現優化設計電氣產品、控制與保護電子工程生產等問題。
目前將電子產品設計與計算機技術聯系在一起,改變了傳統的設計方式,在計算機的幫助下設計電子產品,能夠及時對產品進行檢測和試驗,不但提高了生產效率,也減少了預定的開發產品時間。人工智能化技術使得CAD技術也得到發展,通過遺傳算法與專家系統的應用,優化了電氣產品設計,遺傳算法是一種新興的計算方法,在計算大量數據時也能保證計算精度高,在電氣產品生產與設計環節較多應用,這也證明了遺傳算法在電子工程生產中有著重要的作用。電子產品故障具有非線性、不穩定性的特點,其故障間必然存在某種密切的關聯,并且此種關聯與故障有著內在的聯系,這時可采用專家系統來診斷電氣故障。智能化技術的應用方法包括神經網絡系統、模糊邏輯系統、專家系統等,變壓器是整個電力系統中的關鍵內容之一,其故障診斷是根據判斷變壓器中分解油的氣體,來找出故障位置與原因。
在電力系統自動化中應用可編程邏輯控制器,對工序和開關進行控制,在一些大型的電力企業當中,基本由可編程邏輯控制器取代了繼電控制器,直接對生產過程中任一工序進行控制,還可調整總體系統,保證電子產品的順利生產。一般電力企業的輸煤系統由多個部分組成,例如卸煤、上煤、儲煤、配煤等,電力系統的主站區、現場傳感器、遠程站點共同構成一個整體的輸煤控制系統,便于對輸煤環節進行控制。主站區由人機接口與可編程邏輯控制器構成,設立在集控室內,主要依靠自動控制系統,技術人員通過監視器,對現場控制系統進行控制。可編程邏輯控制器的應用取代了軟繼電器,不但提高了生產效率,電力系統也變得穩定、可靠,供電系統也可由智能控制,使其具備自動切換的功能,電能也變得更加安全可靠。
綜上所述,人工智能技術是一種新型的科學技術,具有自動化、數字化、智能化的特點,在電氣工程自動化控制中應用人工智能化技術,能夠發揮出智能化技術的最大優勢,優化了電子產品設計,促進了電氣工程生產的自動化控制。
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