智能技术在电气自动化控制中的应用
2013-12-05都继伟
都继伟
【摘 要】在现代化社会发展当中,计算机技术得到了日新月异的发展,并将其应用在社会各个领域当中。所谓电气自动化也就是采用各种先进的技术设备来实现其自动化控制,在此过程中,我们可以在少人或者无人看守的情况下保证工作的质量,提高工作的效率。随着技术水平的不断提高,各种新技术、新设备也开始向产品化方向发展,并应用在社会各个领域当中,智能技术是其发展的必然趋势,它能够一改传统的控制方法,解决过去无法解决的难题。本文就智能技术在电气自动化控制中的应用进行分析,以供参考。
【关键词】智能技术;电气自动化;控制;应用
人工智能是社会发展中的一门新兴的技术学科,它主要是通过相关理论知识来开发并研究新技术、新方法、新应用系统等,使之达到智能的效果。在计算机技术发展过程中,人工智能是其发展的必然趋势,在实际工作中,我们可以对智能的本质进行深入了解,并生产出一种智能机器,从而方便人们的工作学习,对于智能机器的研究主要包括机器人、语言识别系统、图像识别系统等。电气自动化则是对电气工程及相关工程进行一系列研究的一门学科。目前,在社会生产与发展过程中,人们往往需要通过人类的直接控制或者自动操作来控制机械的生产,为了实现在无人或少人看守的情况下保证工作的质量,提高工作的效率,就需要通过研究使机械设备自动化工作,这也是人工智能与电气自动化研究最终目的。通过研究与应用人工智能技术,有利于电气自动化的健康发展,有利于电气设备智能化水平的提高,有利于应用系统运行的稳定,有利于提高其生产或者工作效率。下文从人工智能的应用理论、优势、现状等各方面出发,浅要介绍了智能技术在电气控制中的应用。
1.人工智能的应用理论
在当前的社会发展中,自动化、数字化、智能化正朝着良好的方向不断发展,而人工智能作为一种新的技术科学也得到了进一步的发展。人工智能的主要功能是通过开发、研究、拓展等方式来对一些新的理论、技术、设备等进行研究,使之达到智能的效果。在计算机技术不断发展的过程中,人工只能是其中重要的组成部分,通过它能够充分了解只能的本质,从而生产出诸如机器人、语言识别系统、图像识别系统等各种应用设备,给人们的工作与学习带来了方便。人工智能概念的提出可以追溯到上个世纪50年代,醉着社会的发展,相关研究者逐渐从计算机技术的方向来对人工智能进行研究,并引入各个学科的理论知识。总而言之,对于人工智能的研究是一项极其复杂的工作,只有融合各个学科的理论知识、综合考虑各个方面的影响因素,使机械设备完成一些与人类智能相似的功能。
随着社会的发展,人们的生产与生活越来越离不开计算机技术,在自动化生产过程中也开始引入了计算机编程技术,并得到了快速的发展。计算机编程主要是建立在人脑分析与处理信息的基础上而逐渐发展起来的,计算机编程技术主要是对一些信息进行收集、分析并处理,所以要想实现自动化,我们必须要将对机械设备的研究建立在人脑分析信息的基础之上。电气自动化控制的最终目的主要是为了提高生产率以及工作效率,减少人力及财力的投入。
2.人工智能控制器的研究与优点
在实际研究当中,针对于不同的人工智能控制器,我们需要采用不同的手段进行研究。神经、模糊神经或者遗传算法等,我们就可以将其当做一种非线性函数近似器进行研究,这样做的目的主要是为了更好的对人工智能进行研究与开发。一般来说,人工只能非线性函数近似器与普通函数估计器相比,具有极大的优越性,它具有以下优点:(1)在对其设计的过程中,由于会存在一些不确定因素,导致研究无法正常开展,而如果采用非线性函数近似器则不需要建立研究对象的模型,便于对某个对象的研究;(2)在研究过程中,研究者可以通过调整机械设备的性能来达到研究的目的;(3)与普通函数估计器或者是控制器相比,非线性函数近似器更容易调节数据;(4)上手快,研究者只需要机械设备中的数据就能够对其进行设计;(5)可以只根据语言以及所响应的数据来设计研究对象。
总而言之,当采用自适应模糊神经控制器、规则库和隶属函数在模糊化和反模糊化过程中能够自动地实时确定。有很多方法来实现这个过程,但主要的目标是使用系统技术实现稳定的解,并且找到最简单的拓朴结构配置.自学习迅速,收敛快速。
3.人工智能的应用现状
随着人工智能技术的发展,许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作,如将人工智能用于电气产品优化设计,故障预测及诊断、控制与保护等领域。
3.1优化设计
电气设备的设计是一项复杂的工作 它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的.因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进.使传统的CAD技术如虎添翼.产品设计的效率及质量得到全面提高。用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法,非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。
3.2故障诊断
一般来说,电气设备在发生故障的过程中与其出现的征兆存在着密切的关系,不同的故障发生也就存在不同的征兆,具有不确定性以及非线性。为了对电气设备的故障进行诊断并维修,我们就需要将人工智能技术应用在其中,通过智能技术来将电气设备中发生的故障进行定位、隔离并修复,从而保证电气设备的正常运行。目前,在社会发展的过程中,人们已经将模糊逻辑、神经网络等智能技术应用在电气设备故障诊断当中,并充分发挥了其优势。
在电力系统运行过程中,变压器是其中最为重要的组成部分,它的正常运行关系到整个电力系统的运行质量,因此受到了人们的广泛关注,相关研究者也开始投入对变压器故障分析的研究热潮当中。在当前的社会发展中,如果变压器发生故障,在对其诊断的过程中,我们最常用的方法也就是采用智能技术来分析变压器油中的气体,通过结果来对其故障及故障程度进行全面的分析。另外,在发电机和电动机方面,人工智能故障诊断技术也得到了较好的应用。
3.3智能控制
人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开.但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种:模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法.因而它的应用实例最多。
4.结语
人类智能主要包括三个方面.即感知能力.思维能力 行为能力。而人工智能是指由人类制造出来的 机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括感知能力、思维能力和行为能力。人工智能的应用体现在问题求解.逻辑推理与定理证明,自然语言理解 自动程序设计.专家系统,机器人学等方面,而这诸多方面都体现了一个自动化的特征.表达了一个共同的主题,即提高机械人类意识能力,强化控制自动化.因此人工智能在电气自动化领域将会大有作为,电气自动化控制也需要人工智能的参与。
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