人工智能在工業自動化控制系統的應用

戴偉康

摘要：人工智能技術具有自主學習、強化學習等特點，能夠完善系統中的缺陷，提高控制穩定性。工業自動化控制系統的要求為，具備很高的運行穩定性，并能夠及時發現系統中存在的問題，人工智能能夠滿足這些要求，提高工業系統的控制精度，在工業中有很高的應用價值。

關鍵詞：人工智能;工業;自動化控制系統;應用

1人工智能發展現狀分析

人工智能又被稱作機器智能，其涉及到多個學科領域，包括數理邏輯、計算機科學等，是多種學科相互滲透、相互結合的綜合性學科。人工智能通過智能信息處理來實現與人類智能行為相似的計算機系統，可以說人工智能是對人類智能的一種仿效和擴展，主要是通過思維模擬而具備理性行動能力。目前，國際人工智能技術的發展已經趨于成熟穩定，我國計算機軟件技術也不斷提升，已經可以自行開展重大問題的創新研究，而計算機硬件、神經網絡及一些輔助學科方面，與發達國家相較還有待進一步深入研究。

2人工智能在工業自動化控制中的應用優勢

2.1減少工業自動化控制的人力資源浪費

以往的工業自動化控制只能實現半自動控制，其中還是要不少人力資源的投入，人工智能技術的應用能夠節約大部分手工勞動，從而再次解放勞動生產力，減少人力資源投入。而且，人工智能技術只需要通過計算機程序即可對工業自動化控制數據進行分析處理，計算運用。只需幾個技術人員操控，就能取得較高的效益。

2.2能夠提升工業自動化控制的穩定性

人工智能采用電腦計算操控，避免了大多數外界操控因素。工作人員輸入程序后，工業自動化控制會遵行程序運行，從而使整個運行的過程更加穩定，同時能夠提升工業自動化的控制質量。

2.3能夠提高工業自動化控制的精準性

人工智能技術的工作需要在計算機程序下自動完成，電腦操作過程中都有數據跟蹤檢測，這樣能夠降低計算中的誤差，從而有效降低工業自動化控制中的失誤。如果在整個工業自動化控制系統中，硬件設備沒有出現問題，那么人工智能應用技術在工業自動化控制中的應用出現問題機率就會很小。因此人工智能技術在工業自動化控制中的廣泛使用，可以有效的提升精準性，提高工業運行的質量。

2.4能夠提升工業自動化控制的高效性

工業自動化在控制中需要不少人為控制，在人為控制中難免會引發個人問題，從而引發一系列不必要的操作過程和失誤。而人工智能技術能和統一標準的機器配合工作，精準計算控制因素和不必要過程，從而避免失誤，達到高效而快捷的控制效果。

3人工智能在工業自動化控制系統的應用方式

3.1人工智能的模糊控制應用

一般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。

3.2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，工作人員向控制系統中輸入相關參數，完成對相關工業設備的科學控制。需要注意的是，控制效果推理工作需建立在正向推理基礎上，設計人員基于對專業知識的應用完成對整個控制系統的科學設計。

3.3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。在神經網絡控制系統設計中，會應用大量控制器件，并建成多個層次的控制組織，在并行連接的基礎上構建成專用的控制網絡，全面發揮人工智能技術的優勢。神經網絡控制系統對傳感器要求較高，傳感器設置在被控對象上，獲取設備的運行數據，通過數據反饋和調整控制被控對象運行狀態，實際上，神經網絡控制系統作為現代控制系統，具備控制信號的多點輸入和多點輸出特點。在神經網絡控制系統中，除了會建成集成度極高的控制中樞，也會建成設備運行參數的數據庫，通過對這類數據的分析，構建各個工業設備的控制模型，提高系統的控制精度。另外，為了能夠進一步提升控制精度，要在系統中建設更為科學合理的控制程序，提高控制質量，可在神經網絡控制系統中融入專家控制系統的設計思想，確?？刂瞥绦虻暮侠硇?，讓人工智能控制理念發揮應有作用。就當前的人工智能控制系統的運行質量來看，神經網絡控制系統由于具備數據分析速度快、控制精度更高等優勢，在工業自動化控制系統中發揮的作用更大，但是這種控制系統的設計復雜度更高。

4結語

綜上，人工智能技術是一種現代化綜合性高新技術，隨著技術的不斷完善和成熟，已經開始被應用于自動化控制系統中。人工智能技術不僅為人們的生活帶來的便利，也為工業電氣領域帶來了轉機，很大程度地提高了電氣自動化控制系統的效用。技術人員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。

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