人工智能技术在电气自动化控制领域的践行分析

2022-03-18陈雨桐

华东科技 2022年2期

文/陈雨桐

（辽宁科技大学电子与信息工程学院，辽宁鞍山 114051）

将人工智能相关技术巧妙应用于电气自动化控制领域，能有效降低人工成本，并能实现生产效率的大幅度提高。对于电气系统发生的故障，人工智能技术能对故障原因进行准确的智能判断，并通过预警系统发出预警。

1.人工智能技术原理

人工智能技术主要是利用数据，通过信息控制系统模拟人的某些思维过程和智能行为。人工智能技术是计算机科学衍生出的重要分支，通过计算机软件，结合程序化控制，对人工智能进行模拟并加以应用。人工智能技术涉及设计学、心理学、数学等多种学科领域的知识，基于对多种学科领域知识的交叉融合和巧妙应用，设计出对人工智能进行模拟的方式，从而确保控制系统形成智能化和自动化反应。

科技水平的大幅度提高，极大地拓展了人工智能技术覆盖的应用范围。在控制器设计领域，人工智能技术逐渐取代了常规化的传统设计技术，日益成为关键的控制器设计技术。对电气系统而言，控制器发挥着关键作用，是确保电气系统实现线路启动、制动等重要功能的核心构件。为确保控制器能够良好地实现预期的各项控制功能，工作人员通常采用PID控制算法。在实现算法的具体过程中，难度较大的是确定控制器的各项控制参数。控制参数发生变化，或者其他因素对之产生干扰，将导致控制指令的执行效果与预期存在偏差，很难实现预期控制效果。应用人工智能技术，在传统算法中巧妙融入模糊控制算法的相关规则，优化改进PID控制算法，能有效避免较大的参数误差。

2.人工智能技术在电气自动化控制领域的价值体现

2.1 稳定性

人工智能相关技术之所以能够保持良好的发展势头，有赖于先进的计算机技术提供的强有力支持。计算机技术在实际运行过程中能有效保护系统，避免其受到干扰，因而稳定性较强，人工智能技术也具备稳定性的优点。将人工智能相关技术融入电气自动化控制系统中，通过智能技术特有的周期性优势，对各种设备进行有效检修，有助于保障各项生产工作的高效有序进行。对人工智能相关技术进行灵活应用，以人工方式设定具体时间，能够实现对机械设备的有效检修。一旦在检修过程中发现问题，人工智能系统便能及时发出预警，从而保证设备检修质量，促进稳定生产。另外，人工智能技术与电气自动化控制系统的融合，能有效保障其安全性；还可以对设备开展及时准确的检修，以增加额外保险。

2.2 便捷性

与各类传统的控制模式相比，人工智能相关技术在便捷性方面的优势更强。传统的各类控制模式应严格设定控制方法及控制器的具体型号和各项参数，这就需要投入较多的人力、物力和财力。控制过程涉及的不确定因素较多，会在一定程度上影响电气系统固有的稳定性。灵活运用智能技术，能实现对电气控制的有效改进，还能大幅度提升便捷性。电气自动化控制通过加入一定的智能化元素，与计算机技术相融合，即能增强电气系统的反应性能，提高自动化控制水平，实现更便利的控制。

2.3 实用性

人工智能技术是对计算机技术、智能化技术以及网络技术的集成。在各类技术构成因素中，函数程序对人工智能技术发挥着搭建作用，能赋予人工智能技术方便快捷的特点，并增强其实用性。在电气自动化控制的过程中应用人工智能技术，能对生产制造等各个环节附加智能监控，从而有效节约人力资源，对降低人工成本具有重要意义，同时还能促进生产效率的大幅度提高。

3.人工智能技术在电气自动化控制领域的实践应用

3.1 在电气自动化设计中的应用

电气自动化控制系统较为复杂，涉及内容极为广泛。工作人员在操作电气自动化控制系统的过程中，不仅要夯实自身的理论知识基础，而且要在实践中积累丰富的经验，规范各项操作流程，有效减少操作失误，从而保障各项操作的高效性，并提高其精准程度。企业生产灵活应用人工智能技术，充分发挥其作用，能有效弥补劳动力不足，有效减轻工作人员的工作量，实现工作效率的大幅度提高，还能实现电气自动化控制系统和相关设备的可靠运行。

近年来，电气设备设计已经日渐深入地应用人工智能技术。电气设备设计较为复杂，且具有较强的系统性特征。在设计电气设备的过程中，设计人员应综合考虑和灵活运用电机、电磁场、电路等多种学科的专业知识。这就要求设计人员熟练掌握各学科知识，并具备丰富的设计经验。沿用传统滞后的设计方法或仅凭手工经验，难以形成科学有效的设计方案。在设计电气设备的具体过程中灵活应用人工智能技术，依托计算机系统，借助相关设计软件进行高效的辅助设计，能充分发挥设计优势，形成科学的设备设计，并大幅度缩短设计开发周期，在保障产品质量的同时大幅度提高产出效率。在操作运行各类控制设备的实践过程中，工作人员灵活应用人工智能技术，不仅能减少人力成本，大幅度提升工作效率，而且能实现精确度较高的自动化控制。

3.2 在故障分析与诊断过程中的应用

基于专家控制系统，工作人员结合控制理论和相关技术，有助于搭建类似于人工智能技术的专家系统。专家系统主要包括大数据知识库、人机交互界面、推理机以及解释器等。电气自动化控制相关设备的实际运行，会在不同程度上受到各类因素的影响，由此引发各种类型的故障。在一般情况下，各类故障均会呈现一定的苗头。专家系统对人工智能技术进行灵活运用，能实现对故障的准确预测，并对故障进行精准修复。在电气自动化控制系统的实际运行过程中，即使做到精密计算，也难以彻底排除各种不可控因素，因而难以避免各类故障的发生。如果不能及时处理故障，则极易引发相关事故并造成企业损失。人工智能技术涵盖模糊理论和与之相关的各项专业检测方法及预测技术，其神经网络规模庞大。在电气系统中对其进行灵活运用，可有效保障检测的准确性和及时性。

3.3 在故障诊断系统中的应用

对于电气系统和相关设备运行过程中出现的各类故障，工作人员首先要详细调查故障性质及其具体原因，在此基础上通过科学分析形成准确的故障诊断。人工智能技术涵盖的人工神经网络在获取知识方面的能力较强，能够模拟人脑组织结构，并学习人类认知的具体过程，从而以智能化的方式来处理信息；通过对标准样本进行构建学习，能确保系统自动识别信息故障，并对其进行有效处理。人工神经网络包含诸多“神经元”，每个“神经元”均能对其相应故障进行科学诊断和正确处理。人工神经网络能快速实现对故障的科学分类和有效处理，确保对故障进行科学的诊断评估，并实现对系统的实时控制。

专家系统对电气系统存在的故障进行诊断，不仅要凭借领域内相关专家的实践经验，而且要正确灵活地运用计算机相关程序，对电气系统存在的故障进行系统筛选、科学诊断、有效检测和及时回复，并对每次发生的故障事故进行归纳整理，总结其诊断经验，进行科学分类，构建工作日志，并将其储存于专家知识库中，为实现对类似故障的快速处理储备相关经验。

3.4 在电气系统日常操作中的应用

以往，电气系统受技术限制，在实际运行过程中需要开展烦琐的操作，耗费的人财物资源较多，且难以保障电气控制的有序性。在此过程中，如果发生工作失误，不仅影响电气自动化控制系统的正常稳定运行，而且会对企业自身的经济效益造成损害。施工企业加强对电气领域人工智能相关技术的普及推广和充分应用，能够有效简化各类电气系统操作流程，，还能实现有效的远程控制，自动生成报表，并实现对各项参数的自动控制，从而确保电气系统良好的操作应用效果，促进电气系统实现高水平的智能化操作。