人工智能技术在电气自动化控制中的应用思考

肖占胜

摘要

随着科学技术的快速发展，促进了我国国民经济的大幅度提升，人民的生活水平也得到了极大的提高。现今，高科技在各行各业中的应用越来越广泛，在提升人们服务质量的同时也推动了社会的向前发展。而人工智能是高科技产物中的一些重要技术，也被应用在生活总的方方面面，电气控制系统中有效的应用了人工智能技术，则实现了电气自动化控制，大大提升了电气控制的准确性与效率。文章在对人工智能及其相关进行概述的前提下，对其在电气自动化控制中的应用进行了有效探讨，希望能够为实现电气自动化控制的智能化发展提供有效参考。

【关键词】人工智能 电气自动化控制 应用

人工智能技术是一门极为重要的新兴科技，有着极为广泛的应用，它赋予了人类制造的机器高度智能化，能够在较高程度上替代人脑执行口令，具备一定的思维感知与行为能力。人工智能技术不同于传统的技术，能够在自动化控制中发挥极大的技术优势。利用数据库技术与信息化管理系统，对自动化过程控制中的各项数据进行的收集、整理、分析、使用，在人工智能的判断下对自动化管理过程的各个环节进行自我判断与控制，这是人工智能实现自动化控制的主要方式。电气自动化控制发展过程中，人工智能技术的应用使得信息、数据的流通、交换与分配、使用效果得到了有效增强，并且随着计算机科学技术与网络通信技术的不断发展，人工智能化在电气自动化控制中的应用必将愈加深入，电气自动化控制的高度自动化与智能化成为必然趋势，是实现产品化生产的有效保障。

1 人工智能技术及其相关概述

1.1 人工智能技术的理论

人工智能技术是一门通过数据与信息控制系统对人的智能在方法、理论及其技术应用方面的模仿的新兴技术。在学术界，人工智能技术有着多种多样的定义，虽然缺乏明确而精准的定义，然而在对于人工智能的本质上的认知基本一致。人工智能技术作为计算机科学的一个分支，主要是利用计算机软件与程序化控制来实现对人工智能的模拟、应用，其中还涉及了数学、心理学、设计学等方面的知识，通过对这些学科的相互交叉、结合、应用，进而设计出能够模拟人工智能的方式对控制系统作出自动化、智能化反应的理论和技术，如图1所示。现今，人工智能技术随着计算机技术的广泛普及，在社会生产与生活方面也得到了广泛应用，推动着信息信息运输与传播，以及自动化技术的高速发展。在电气自动化控制中，人工智能技术的应用可以较大幅度的提升电气系统的工作效率，对于经济的发展起到了积极的促进作用。

1.2 人工智能控制器

科技水平的不断提升使得人工智能技术的应用范围得到了极大程度的拓展，在控制器的设计方面常规的设计技术也将被逐渐取代，人工智能技术成为了控制器设计的关键技术之一。控制器是电气系统中不可或缺的重要组成部分，是电气系统线路启动、传动与制动等功能实现的核心。控制器要实现预期的控制功能，通产采用PID控制算法，如图2所示。在算法的实现过程中，存在较大难度的当属控制器控制参数确定，若是参数发生变化，相差较远或者受到其他因素的干扰，控制指令将无法得到预期的执行效果，也就无法很好的实现既定的控制效果。而随着人工智能控制技术的应用，将模糊控制算法规则融入了传统的算法中，使得PID控制算法得到了较大程度的改进，有效的解决了参数误差比较大的问题。

人工智能控制器在电气自动化控制中使用的多为非线性函数近似器，其中具有代表性的算法有模糊理论、遗传算法、模糊神经算法等。非线性函数近似器的使用有着较大的优势。

（1）在进行人工智能电气控制系统设计时不在依赖精确动态模型的应用，也不用了解非线性与参数变化等因素也可以完成设计;

（2）仅需要对系统的下降时间进行适当的调整，就可以使函数性能得到有效提升，其过程产生的过冲也较小;

（3）人工智能控制器对于相应时间与语言的设计，包括调节方式都较为简单，对于各类信息数据的适应性较强，稳定性也较为理想。此外，人工智能控制器具有良好的一致性，与驱动器分离，技术输入未知数据也能够得到理想的预测结果。可见，人工智能控制器在实现电气自动化控制方面有着较好的应用效果。

2 人工智能技术在电气自动化控制中的应用

2.1 人工智能技术在电气设备中的应用

人工智能技术在电气设备的设计方面有着较深的应用。系统性与复杂性是电气设备的设计工作的主要特征，在设计的过程中不但涉及电机、电路和电磁场等学科的知识的综合应用，而且还需要设计者具备较为丰富的经验知识。传统的设计方法仅仅依靠通过简单的实验以及手工经验，无法得到最有的设计方案。而在电气设备设计的过程中应用人工智能技术，通过设计软件以及计算机系统的辅助设计，在结合传统设计方法的优势，电气设备产品的设计、开发周期得到大幅度缩短，既提升了产品质量又提升了产出效率。除此之外，人工智能技术的应用也有利于提升电气设备的运作效率。如何在电气自动控制中实现电气系统的高效的运作一直以来都是一项极为复杂的问题，其中涉及了多项学科、领域专业知识的应用。人工智能技术在电气设备运作中的应用，引入可代替脑力劳动的自动化运作，不但有效的降低可人力成本，而且大大提升了电气设备的工作效率与自动化控制的精确度。

2.2 人工智能技术在电气控制中的应用

在实现电气系统的正常运行过程中，电气控制发挥着十分关键的作用。目前，电气系统中的电气控制过程基本进入了人工智能控制阶段。人工智能技术在在电气控制中应用载体主要是各个计算机运行程序，因此自动化控制相关的软件、程序是实现电气控制智能化的关键所在。智能化控制系统会根据不同环节的需要，调用相应的程序对来对生产过程进行控制。

2.3 人工智能技术在故障诊断中的应用

在电气系统运行过程中，发生故障通常是难以避免，因此，首先要基于电气系统运行的过程对故障的性质、原因等展开详细调查，进而做出正确的故障诊断。目前，人工神经网络、专家系统、模糊集理论是在人工智能技术控制中应用较为广泛的故障诊断方法。人工神经网络处理理论与方法在知识获取能力方面有着较大优势，能够模拟人脑组织结构与人类的认知过程对信息进行智能化处理，通过建立和学习标准样本，实现系统对信息故障的自动识别、处理。人工神经网络中的每一个“神经元”都有着相对应的处理部分，负责一部分的故障诊断、处理。由于人工神经网络理论方法能够对故障进行快速的分类、处理，所以在电气系统实时控制、故障诊断以及评估中得到了广泛应用。电气系统在发生故障时，故障的征兆发生的地方并不一定就是故障发生的部位所在，故障征兆与故障存在必然联系但并不是明确的——对应关系，因此解决故障则需要对模糊集理论加以利用来建立关系矩阵，进而辅助电气系统进行故障诊断。专家系统在电气系统故障诊断原理，主要是通过对电气系统领域专家的经验以及计算机程序的运用，实现对电气系统故障的检测、筛选、诊断以及恢复，而且可以将每一次的故障事故、诊断经验进行总结、分类，形成工作日志储存在专家知识库系统中，为快速处理类似故障做经验储备。图3为故障诊断流程图。

2.4 电气自动化控制日常操作中的人工智能技术

在社会生产和人们的日常生活中，电气系统发挥着极为重要的作用，并且在稳定社会和谐与发展国民经济方面都扮演着十分重要的角色。可见将电气自动化控制中人工智能技术的应用列为重点投入的研究课题是极为必要的。科研人员在電气自动化控制研究方面应基于如何实现简单的日常工作操作，如何提高工作人员的操作效率方面，便捷、简单、高效是科研人员需要去攻克的一个难题。人工智能技术的出现和应用，有利于电气自动化控制操作难题的解决，而且随着人工智能技术应用的不断加深，逐步实现了日常操作流程的简化，而且电气系统远程操控打破了日常操作的地点限制，随时随地的信息进行及时地收集、存储，为后期的数据分析、处理节约了大量的人力、物力。

3 结束语

可见，随着科学技术与计算机软件技术的不断发展，人工智能技术的发展也越来越成熟，在电气自动化方面的应用必将愈加深入，成为推动电气自动化控制领域的全面发展、进步的一门关键技术。人工智能技术在提高人类的机械意识能力，强化电气自动控制有着极为重要的积极意义，更在对电力系统的故障诊断、排除方面有着极大优势。在电气自动化控制中，全面推进人工智能技术的应用于发展，更好的为提升人们的生活水平提供基础支撑。

参考文献

[1]谢小燕.人工智能技术在电气自动化控制中的应用分析[J].电子测试，2017，23（3x）：70-71.

[2]王吉长.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路探索[J].科学技术创新，2017（07）：33-33.

[3]林形经.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].科技展望，2016，26（24）.

[4]赵晓昺.对电气自动化控制中人工智能技术应用的思考[J].建材发展导向，2017，15（22）：363-363.

[5]刘小华.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析[J].现代制造技术与装备，2016（08）：143-144.

[6]张兵，周裴俊.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析[J].山东工业技术，2016（12）：157-157.