人工智能在工業自動化控制系統的應用

文/謝欣岳

所謂人工智能，還被學者稱之為機器智能，其涉及的學科、領域較廣，如計算機科學、數理邏輯、語言學、控制論等，所以人工智能是多種學科相互滲透的結果。實際上，人工智能是對傳統計算機功能、系統的拓展，是對人類智慧、行為的模仿，主要基于思維模擬的方式，獲得具體的行動能力，完成對“任務”的處理。因此，將人工智能應用在工業自動化控制系統之中，能夠全面提高系統的科學性，保證控制工作的質量、效率。

1 人工智能在工業自動化控制系統的應用現狀

將人工智能應用在工業自動化控制系統中，可以通過人工智能技術對工業進行實時控制，但是當前的應用方式需要進行優化、改進。究其原因，當前人工智能在工業自動化控制系統中的應用，實際上存在很多的缺陷，并不能充分發揮人工智能的優勢。在工業系統化控制系統的設計，具有較強的復雜性，除了會涉及電磁場、電路等方面的內容，還需要設計人員具備較豐富的知識、經驗。然而，在傳統的系統設計中，自動化控制系統相對簡單，基本上只是利用工作經驗完成設計工作，影響系統的整體性能。對此，將人工智能應用在工業自動化控制系統中，可以實現采集、處理工業數據的目的，從而增強系統的整體性能，并且可以實現對相關數據的儲存，為后續的工作提供參考。另外，人工智能的應用，還能夠對自動化控制系統進行監測，如果發現其中存在異常，便會立即進行預警，引導工作人員進行處理。

2 人工智能在工業自動化控制系統的應用方式

在科學技術高速發展的背景下，上述人工智能的應用方式，已經不能滿足工業自動化控制系統的運行需求，迫切需要對傳統的技術方式進行創新，彌補控制系統之中存在的不足，以此充分發揮人工智能的優勢。具體來說，將人工智能應用在工業自動化控制系統中的方式，主要包含以下幾方面：

2.1 人工智能的模糊控制應用

一般情況下，工業自動化控制系統中的模糊控制系統，主要包含五個部分，即檢測裝置、被控對象、執行結構、輸入-輸出接口、模糊控制器。具體來說，以人工智能為基礎的模糊控制系統，其核心部分為模糊控制器，并且針對系統的動態靜態、被控對象等，分為很多不同類型的控制器。在模糊控制系統運行的過程中，模糊控制器會以輸入-輸出接口為依托，獲取關于被控制對象的相關數據。通過這樣的方式，模糊控制系統會對采集的數據，進行處理、轉化，最后以模擬信號的形式再傳遞到被控制對象中。另外，模糊控制系統中的執行結構，主要包括伺服電動機、直流電動機、交流電動機等，從而能夠對各種不同的命令信號進行執行。就被控對象來說，不僅可以是工業系統中的設備，也可以對自然對象進行控制，所以不確定性非常明顯。模糊控制系統中的檢測裝置，其功能等同于傳感器，主要負責對不同的模擬量進行轉化，所以該裝置具有較強的重要性，即影響著整個模擬系統的性能。

2.2 人工智能的專家控制應用

以人工智能為基礎的專家控制系統，其能夠優化工業自動化控制系統，提高其整體的性能。簡單而言，專家控制系統以專業的技術、知識為依托，并結合先進的計算機系統而形成的實時控制系統。就專業控制系統的核心來說，即為獲取知識、表示知識，同時還包括建立知識庫、推理機制等。在設計專家控制系統的過程中，需要以求解機制為基礎，其模型為：U=f（E，K，I）。其中，模型中的U=（u1,u2,u3|um）；I=(i1,i2,i3|iq)；E=(e1,e2,e3|en)，而f表示系統中智能牌子的對應函數。根據上述的模型，并依據人工智能技術的規則，技術人員可以將系統中的參數輸入其中，并進行相應的計算，實現系統的推理目標。不僅如此，專家控制系統的相關推理，需要建立在正向推理的前提下，從而保證控制系統方向的準確性、合理性，發揮人工智能技術的優勢。總體而言，技術人員應該利用人工智能的特點，實現對專家控制系統的設計、應用，并完成對知識源的核實、驗證。

2.3 人工智能的神經網絡控制應用

在神經網絡控制系統之中，其實際上是由多個層次組織、元件而構成的，并在大規模并行連接的方式下，形成一個全新的控制網絡，從而實現對工業環節的自動化控制目的，并充分發揮了人工智能的優勢。同時，神經網絡控制系統的運行，實際上還存在很多與生物神經網絡相似之處，以此來對系統獲取的數據進行處理、分析，完成工業自動化控制系統的目的，甚至能夠增強數據信息處理的能力。就神經網絡控制系統來說，其將神經元之間的相互作用，作為數據信息處理的前提，同時實現系統中各個元件之間的分布聯系，形成一個龐大的數據網絡。在這一過程中，神經網絡控制系統的運行，主要就是利用各個神經元之間的系數演化，完成信息識別、接受任務的，進而發揮人工智能的作用，實現對工業生產環節、數據的控制。

3 結語

綜上所述，在當前工業自動化控制系統中，人工智能已經得到了應用，但是其技術水平、應用方式等，還有待進一步提升、優化。所以，技術人員就需要結合自動化控制系統的實際需求，分析人工智能的優勢，進而保證應用方式的合理性，提高自動化控制系統的性能，為工作人員的管理提供有價值的參考。總的來說，將人工智能應用在工業自動化控制系統中，具有較強的科學性、必要性，為工業的發展提供技術保障。