淺析自動(dòng)化控制中人工智能的應(yīng)用

張恩啟

（齊魯工業(yè)大學(xué)，山東 濟(jì)南 250353）

0 引言

自人工智能概念提出以來，近年來得到了迅速的發(fā)展，從理論上講，人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一部分，通過模擬人類智能來進(jìn)行研究，以使機(jī)器和人類大腦的智能水平相似，這種新型的智能機(jī)以計(jì)算機(jī)為主要操作。電氣工程自動(dòng)控制的許多內(nèi)容和方法與人工智能非常相似，自動(dòng)控制要求在整個(gè)過程中都安裝機(jī)械設(shè)備，并且在產(chǎn)品加工和存儲(chǔ)中沒有人為參與和控制。但是，由于當(dāng)前電氣工程的局限性，在開發(fā)中仍然存在一些瓶頸，它不僅可以彌補(bǔ)電氣自動(dòng)化控制中的缺陷，而且可以進(jìn)一步提高質(zhì)量，促進(jìn)電氣工程的發(fā)展，對(duì)于提高社會(huì)生產(chǎn)力具有極其重要的意義。

1 人工智能技術(shù)的概述

人工智能的名稱是al，它是一種模擬和擴(kuò)展的研發(fā)工具，它是人類新技術(shù)和新科學(xué)的理論，方法，技術(shù)和應(yīng)用系統(tǒng)的擴(kuò)展。人工智能是作出反應(yīng)的智能機(jī)器。該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人技術(shù)、語言和圖像識(shí)別、自然語音處理和專家系統(tǒng)。人工智能的研究發(fā)展迅速，并已成為基于計(jì)算機(jī)的技術(shù)的主要組成部分，該技術(shù)涵蓋如信息論，控制論，自動(dòng)化，仿生學(xué)和生物學(xué)等，人工智能研究的主要目標(biāo)之一是使計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行通常需要人類智能的復(fù)雜任務(wù)。電氣自動(dòng)化是系統(tǒng)運(yùn)行，自動(dòng)控制，電力電子，信息處理，實(shí)驗(yàn)分析，研究開發(fā)以及在電氣工程中的應(yīng)用研究的重要組成部分，它是電子和計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的一門學(xué)科。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化，將機(jī)器的機(jī)械部分與人類的直接控制和操作分開，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)某些功能，這些過程是電氣自動(dòng)化和人工智能之間的接口。

2 人工智能與自動(dòng)控制的理論分析

人工智能不是智能機(jī)器人的代名詞，應(yīng)該說后者只是前者的分支或一部分，人工智能包括感知，控制和控制三個(gè)系統(tǒng)的集成，其中包括計(jì)算機(jī)科學(xué)，控制論和生物學(xué)十個(gè)學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容。作為新計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要組成部分，對(duì)自動(dòng)化控制原理的分析表明自動(dòng)化設(shè)備體現(xiàn)了人類的能力。人工智能產(chǎn)品具有以下功能：（1）數(shù)據(jù)采集功能。通過傳感器或二維碼技術(shù)，改善了人工智能的識(shí)別部分，可以收集生產(chǎn)過程中的不同情況，統(tǒng)一不同的指令，并以不同反饋的形式傳輸數(shù)據(jù)到處理器。在此階段，除了所需的存儲(chǔ)系統(tǒng)外，數(shù)據(jù)采集部分還具有適當(dāng)?shù)拿钶敵龆丝冢灾С衷撓到y(tǒng)以滿足各種電氣自動(dòng)化設(shè)備的要求。（2）過程顯示功能。由于操作錯(cuò)誤或?qū)ψ詣?dòng)控制點(diǎn)的損壞，除必要的警報(bào)措施外，還應(yīng)及時(shí)告知維護(hù)人員節(jié)點(diǎn)的位置。此外，在數(shù)據(jù)傳輸過程中沒有單個(gè)警報(bào)功能，有必要將虛擬機(jī)應(yīng)用于故障診斷并以屏幕的形式顯示數(shù)據(jù)，從中我們可以了解到環(huán)境的哪個(gè)部分存在數(shù)據(jù)的問題。（3）狀態(tài)監(jiān)視功能。處理顯示和狀態(tài)監(jiān)視密切相關(guān)，但不屬于同一系統(tǒng)，而是屬于人工智能的兩個(gè)不同方面。簡(jiǎn)而言之，前者是顯示器的最后一部分，狀態(tài)監(jiān)視功能中最重要的功能是警報(bào)。（4）手動(dòng)控制功能。人工智能和手動(dòng)控制的功能之間沒有矛盾，人工智能通過各種理論和技術(shù)來模仿人類的智能，而理性思維之外的事物是無法判斷的。在此部分中，操作員可以使用鍵盤或鼠標(biāo)控制斷路器或電源開關(guān)，而不會(huì)損壞電氣系統(tǒng)。

3 人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的優(yōu)勢(shì)

（1）傳統(tǒng)的控制方法要求簡(jiǎn)單易用，控制效率高，控制參數(shù)要求嚴(yán)格。隨著當(dāng)前技術(shù)水平的提高，智能化設(shè)計(jì)也朝著更高質(zhì)量、更舒適的方向發(fā)展。人工智能技術(shù)不僅是對(duì)傳統(tǒng)控制器的改進(jìn)，從整個(gè)控制系統(tǒng)的角度來看，它也是對(duì)傳統(tǒng)控制器的改進(jìn)，其效果也很大。從宏觀經(jīng)濟(jì)的角度來看，該模型采用具有智能功能的虛擬設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真，構(gòu)造相對(duì)方便，人工智能的使用可以完成數(shù)據(jù)的收集和處理，該功能能及時(shí)接收、處理和存儲(chǔ)各類電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化，顯著提高控制效率。（2）穩(wěn)定性強(qiáng)人工智能的使用是基于未來計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，該過程必須簡(jiǎn)單易用，以使用戶易于理解，并且計(jì)算機(jī)技術(shù)只需按程序執(zhí)行即可，在很大程度上保證電氣自動(dòng)化生產(chǎn)線的穩(wěn)定性和安全性。人工智能控制的操作控制功能更好，鼠標(biāo)和鍵盤可以自動(dòng)控制電器，控制程序可以帶負(fù)載完成同步電網(wǎng)運(yùn)行，不僅大大降低了操作人員的功耗和勞動(dòng)強(qiáng)度，而且可以根據(jù)實(shí)際情況大大提高控制效率。（3）人工智能是21世紀(jì)科技最尖端的高科技。經(jīng)過研究人員的不懈努力，使用起來更加方便。例如，圖像處理和人工智能為我們的生活提供了許多新的體驗(yàn)，并且智能電器的效率得到了更大的保證，性價(jià)比無可爭(zhēng)議。（4）人工智能是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，智能技術(shù)和信息技術(shù)的早期，有效的集成和合理的結(jié)構(gòu)，對(duì)以后的應(yīng)用有著直接的影響。智能功能的應(yīng)用也使人工智能更加實(shí)用和方便，同時(shí)，電氣化自動(dòng)控制系統(tǒng)為員工節(jié)省了大量時(shí)間，在電氣自動(dòng)控制行業(yè)中，還可以使整個(gè)控制系統(tǒng)更高效，更實(shí)用。

4 人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

4.1 人工智能技術(shù)在故障診斷中的應(yīng)用

目前，在電氣工程設(shè)備發(fā)生故障的情況下，一般都會(huì)出現(xiàn)難以解決的問題的征兆，就像疾病之前會(huì)出現(xiàn)很多癥狀一樣。一般情況下，同一個(gè)數(shù)字示值都會(huì)對(duì)應(yīng)故障誤差，但也有一些特殊情況，即數(shù)字示值的形式會(huì)多種多樣，這會(huì)造成很多不確定性的發(fā)生。因此，如果故障反映在這些數(shù)字指示上，那么我們需要找到解決方案并快速修復(fù)它。值得注意的是，在電氣設(shè)備的故障診斷中，主要是邏輯模糊系統(tǒng)，變壓器的正常運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行起著重要的作用，因此，變壓器的故障診斷一直是電力系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)。在這種情況下，人工智能技術(shù)在變壓器中發(fā)現(xiàn)和檢測(cè)出的故障類型也被用來診斷電機(jī)和發(fā)電機(jī)的故障。

4.2 日常操作中電氣設(shè)備的使用

電氣設(shè)備的復(fù)雜性與人們的生產(chǎn)生活和日?？刂朴兄欢ǖ穆?lián)系。而且，在日常生活中，運(yùn)行方式更為復(fù)雜，但人工智能改變了電氣系統(tǒng)的控制時(shí)間，從而提高了控制效率。因此，有必要加強(qiáng)人工智能在實(shí)踐中的有效應(yīng)用，人工智能可以有效的控制算法可以簡(jiǎn)化這些復(fù)雜的操作。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)這些操作的有效控制，最重要的是要深化人工智能技術(shù)，并且還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，它可以簡(jiǎn)化用戶界面，及時(shí)處理和保存相關(guān)的重要數(shù)據(jù)，并為將來的搜索和應(yīng)用程序提供方便。

4.3 在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)是我們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦胁豢扇鄙俚囊徊糠郑斯ぶ悄芗夹g(shù)在能源技術(shù)中的應(yīng)用將對(duì)電網(wǎng)有更大的幫助。目前，將人工智能電源技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的主要內(nèi)容如下：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中使用最廣泛的系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)的主要目的是評(píng)估電源系統(tǒng)運(yùn)行中的一些主要問題，并輕松解決這些問題。該系統(tǒng)的主要基礎(chǔ)是將許多經(jīng)驗(yàn)豐富的專家的知識(shí)和判斷經(jīng)驗(yàn)整合到系統(tǒng)中，并在此基礎(chǔ)上解決問題。該系統(tǒng)的原理是在使用過程中有一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它需要針對(duì)新的程序中常見的問題及時(shí)補(bǔ)充，以彌補(bǔ)程序中的不足。

5 結(jié)束語

人工智能技術(shù)是屬于科學(xué)技術(shù)前沿的高科技技術(shù)，它涵蓋了許多學(xué)科，無論是在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域還是在其他領(lǐng)域，它都發(fā)揮著越來越重要的作用，因此人工智能與電氣自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合注定了電氣領(lǐng)域的重大變革。