人工智能技术在电气自动化控制中的应用研究

赵晓寒

摘 要：在计算机技术的使用中，人工智能是其中非常重要的部分，也是科技发展到较高水平的要求，通过人工智能技术可以对电气自动化技术进行发展和延伸，促进整体技术的提升。文章对人工智能技术在电气自动化控制中的应用进行研究。

关键词：人工智能技术；电气自动化控制；计算机

电气自动化技术是现代工业发展的需要，通过人工智能的使用可以将生产的过程进行更加智能化的处理，将工业技术进行改进，提升工业技术的整体进步。但是人工智能毕竟处于新兴阶段，在工业中的认可度较低，需要对技术进行推广，充分认识人工智能，扩展使用范围。

1 人工智能技术在电气自动化控制中的应用

1.1 在电气设备中的应用

电气自动化系统中电气设备的设计是非常重要的，也是一项复杂的过程，需要综合运行机电、电路、磁场等学科，并且掌握大量的专业化知识，传统的设计中对于人员的要求较高，不仅需要掌握专业的技术，同时需要具备丰富的经验，如果仅从理论方面着手对于设计的质量可能造成一定的不利影响，因此，需要对这种方法进行改进。采用人工智能的方式，通过计算机辅助设计，将人脑的思维设计方式进行模拟，这样可以全面的提升设计质量，缩短设计的实际，制定更加科学的设计规划方案，提升设计质量[1]。人工神经网络的模型如图1所示。在进行信号输入的过程中对于输入信号，要先向前传播到隐含层节点，经作用函数后，再把隐节点的输出信号传播到输出节点，最后给出输出结果。节点作用的激励函数通常选取S型函数，如式中Q为调整激励函数形式的Sigmoid参数。在实际工作中，电气自动化系统中是由不同的神经元模型组成的，有n个节点的任意网络，各节点之特性为Sigmoid型。指定网络只有一个输出y，任一节点i的输出为Oi，并设有N个样本（xk，yk）（k=1，2，3...N），对某一输入xk，网络输出为yk节点i的输出为Oik，节点 j的输入为Ojk，对整体的电气化进行控制。

1.2 在电气控制中的应用

整个电气自动化系统的运行中，控制系统是其中的核心，直接影响着系统的运行。例如进行系统控制仿真，如图2所示，不同板材加工FMS的区别在于数控加工设备的性能和数量、立体仓库的规模、堆垛机的数量及服务能力、系统的调度规则等。在板材加工FMS中，堆垛机负责板料和零件的出入库操作，并将板材加工FMS物流系统的核心，完成整体的操作过程。

1.3 在故障诊断中的应用

电气设备出现故障是经常遇到的现象，一般来讲在遇到故障之前有一些征兆，不同的征兆预示着不同的故障类型，具有一定的外在体现，如果通过人工智能技术对故障进行监控，可以及时对故障进行预警，自动判断故障的类型，实现对故障的监测，在故障未发生之前對系统进行维护，防止故障的发生对系统运行造成的影响。

1.4 在日常操作中的应用

系统的日常操作也是非常重要的，毕竟电气系统整体的操作步骤是比较复杂的，对于操作的管理也是非常的严格，如果单纯依靠人工进行，可能在操作过程中出现一些错误，造成一定的经济损失。因此需要通过人工智能将操作的过程进行规范，提升操作的准确性和效率[2]。

2 人工智能技术在电气自动化控制中的设计原理

人工智能技术是指由人工制造出来的系统所表现出来的智能。通常人工智能是指通过普通计算机实现的智能，其工作原理是计算机会通过传感器（或人工输入的方式）来收集关于某个情景的事实。人工智能设计策略流程如图3所示，其步骤为定义“输入值”和“神经网络拓扑结构”，之后需使用样本案例“训练”人工智能，运行训练好的神经网络进行工作。具体工作包括以下方面[3]。

图3 人工智能设计策略流程

2.1 故障自我修复技术

电气自动化系统在运行的过程中经常出现的问题就是故障，故障的发生直接影响电气化系统运行的流畅性，使生产质量受到影响，常规的故障维修主要是通过技术人员进入现场对故障进行维修，这种方式浪费了一定的时间，造成故障排查不及时，而通过人工智能技术则可以将故障维修时间进行缩短，通过系统对故障进行检修，通过计算机技术对故障进行整理，实现故障维修质量的整体提升。

2.2 集中监控技术

集中监控技术在电气自动化系统设计中是非常重要的，通过集中监控的方式对运行进行维护更加方便，运行中可以受到较少的限制，与其他的系统相比较，该系统在设计方面也更加简单，不用进行繁琐的过程设计，在集中化方面比较重要，可以实现系统的整体集中化的管理，整个功能可以在一个处理器中进行，简化设计流程，减轻处理器的负担，提升处理器的运行质量。

2.3 远程控制技术

远程控制技术也是在电气化设计中需要考虑的设计因素，人工具有一定的时间限制，不能全天地对系统进行控制，并且整个系统较为庞大，一些环节可能顾及不到，因此需要采用远程监控技术，通过安装较为方便的监控技术，节省人工的投入，通过计算机就可以对系统的运行情况进行监控，保证系统的运行质量。同时，远程监控可靠性较高，对于故障发生的地点可以及时的进行预警，实现实时监控。

3 人工智能技术在电气自动化控制中的发展前景

电气设备设计中对于学科的综合性较强，因此进行人工智能的发展中需要对学科进行一定的综合，这就对设计者提出了更高的要求，设计人员进行系统设计过程中，需要对智能技术进行充分的考虑，将设计的质量和效率进行提升，从设计的品质方面着手，提升设计质量。

国家对于人工智能技术也进行了一定的指导，新一代人工智能实施要构建开放协同的人工智能科技创新体系，把握人工智能技术属性和社会属性高度融合的特征，坚持人工智能研发攻关、产品应用和产业培育“三位一体”推进，强化人工智能对科技、经济、社会发展和国家安全的全面支撑，在电气自动化中则体现在适应性方面，制定更加适应现实发展的技术，结合实际需要进行技术的创新。

4 结语

人工智能技术在电气自动化中的使用可以对技术进行延伸，通过对人工智能技术的应用和推广，使传统意义上的电气控制模式得到了大幅转变，电气自动化的跨越式发展成功得到了实现。

[参考文献]

[1]孙波.计算机与人工智能技术在矿山电气自动化控制中的应用[J].世界有色金属，2016（11）：88-90.

[2]陈江初.人工智能技术在电气自动化控制中的应用研究[J].科技经济导刊，2016（15）：17，27.

[3]钱卓昊.人工智能技术在电气自动化控制中的应用探究[J].中国高新技术企业，2016（16）：51-52.