人工智能在电气自动化控制中的应用

赵 岩

(齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

1 关于人工智能的概述

人工智能的定义为：通过现代的信息技术方法，借助计算机系统和机械来模拟或计算人类的部分行为和活动。通过由人工智能技术来模拟人类代替较高的劳动强度或者单调的、枯燥的工作，从而能够缩短工业上设计的周期时间，有利于工作效率的提高，也就能够提升企业的经济效益。人工智能的建设过程中，需要的是扎实的计算机信息技术知识，也需要具有高度融合、学科交叉的能力技术。人工智能的优势使得其具有非常广阔的发展前景，可以渗透到我们生活的各个方面，会成为未来新的发展趋势。

2 人工智能与电气自动化控制

人工智能如果能够应用于电气自动化控制之中，能够使其操作方法更加简便。分别体现在“模糊控制、专家系统和运作效率”3个方面。专家系统是具有良好应用的方面，通过专家系统仅仅输入处理指令就能够快速正确地得到数据结论；模糊控制则是最常见的应用方面，因为其操作简单，可以用模糊控制融入于设备之中，来实现自动控制系统的智能控制。因此，人工智能优化了整个控制过程，从而使得生产控制自动化程度更高，简化了电子自动化的操作过程。

人工智能技术基于计算机技术发展，通过在计算机平台的计算来模拟人类答案的思考过程，将一些抽象的计算过程具体化为一些图像和数据，并对这些图像和数据进行智能分析，减少人工操作，提升效率，控制成本。人的大脑是一个精密的系统，运算和分析过程十分复杂，人工智能就是对于人类大脑思考过程的模拟和模仿，从而实现对生产中的数据达到精确控制的目的，提高智能化设备的功能，保证工作效果。

3 人工智能在电气自动化控制中的重要性

人工智能的引用，对于自动控制领域来说形成了所谓的“智能控制”，这样可以更好地提高产品质量、提高控制精度、节约人力和能源、同时也能增强安全性。

目前，在工业过程中存在的各种问题，可以通过人工智能引入的方法来提供有效的解决手段；工业生产系统中操作的条件会随着产品的使用制作要求而发生频率很高的改变。因此，存在着许多具有周期性的操作，而智能技术能够很好地处理这样的问题难点；生产系统中对随机发生的故障会提醒紧急处理，智能的故障诊断系统能够非常高效地解决此类问题；不确定的模糊信息在传统的控制系统中往往不能够进行有效利用，而智能系统就可以做到更好地利用。

作为对人类大脑思维的延伸和替代，人工智能技术在控制与生产高度自动化的当今一定能够更好地服务于人们的生活和生产之中，可以使得电气工程系统的智能化运行更加便捷、使得系统的计算和控制的精度得到大大地提高，运行效率也会随之提升。

4 人工智能在电气自动化控制中的应用

4.1 神经网络控制

神经网络是一种经验型模拟形式，主要是模仿生物神经网络的功能和运行，生物神经元会受到某种刺激，刺激反应从输出端口传导到相关的神经元，输入与输出之间的关系不是线性的，是比较复杂的。神经网络是具有多种层次的，是由很多简单的，自适应的元件和层次构成的，主要以并行连接为主，规模较大，从而构建出神经网络。模仿生物神经网络的结构和方法处理输入的数据和信息的方式和技术就是神经网络控制技术，模仿生物的神经网络建立的神经网络具有较强的数据分析和处理能力。

4.2 专家控制

专家控制也是一种数据信息控制技术，主要是指将专业系统中的设计规定、运行原理和传统控制技术结合在一起，形成一种系统化的控制方法，这种计算分析模式较为传统。专家控制可以理解为应用专家系统技术来模拟人类专家的控制知识和经验来建造的控制体系，解决专家系统的主要问题表现在“知识的获取、知识的表示、推理的机制、建立知识库”等方面。

4.3 模糊控制

模糊控制一般包括5大方面，分别是模糊控制器、输入-输出接口、执行结构、被控对象、检测装置。模糊控制器是控制系统的中心部分，结合被控制对象的差异，对其静态、动态系统性质进行分析，采取保养不同的规则，形成不同的控制器。模糊控制理论主要基于模糊控制的理论和相对规范的推理语言性“模糊控制器”，这也是区分模糊控制系统与其它控制系统的关键因素。模糊控制器具有模糊量化处理、模糊决策与推理、精确处理3大功能。执行结构是指智能技术的执行设备或仪器，包括各种交直流的电动机、伺服电机、步进电机等。被控对象是指被控制的设备仪器或装置，或者是这些设备装置构成的群体，被控对象可以是带有生产性、社会性、自然性、生物性的对象，变量可能是单变量或多变量，有滞后或者无滞后的等等，可以是非线性的也可以是线性的，具有干扰的、具有强耦合等特征或状态。电气自动化控制体系运行中，智能技术对于一些复杂难以建立精确数学模型的控制对象，就可以采用模糊控制技术提高处理效果。监测装置代表的就是传感器，或者是操作过程被控量转化为电信号的模拟或数字等装置。被控的量多是速度、温度、压力、加速度等这些因素，传感器在模糊控制系统中作用十分重要，不可忽视。

5 结语

电气控制过程是电器领域中非常重要的内容，发挥着关键的作用，自动化的电气控制可以有效提高工作效率，降低人工的成本，随着人工智能技术的发展，人工智能在电气自动化控制领域中的应用也显得越发重要，人工智能引入电气自动化控制中有利于进一步地提高效率和降低成本。本文将人工智能引入电气自动化控制，对其重要性和应用进行了具体的研究与分析，以期进一步解决人工智能在电气自动化控制系统方面所面临的问题。