談電氣自動化控制中的人工智能技術(shù)

1、談電氣自動化控制中的人工智能技術(shù)談電氣自動化控制中的人工智能技術(shù)引言人類智能的特殊性在于它擁有感知才能，思維才能和行為才能三種才能，因此開展?jié)摿甏?。而人工智能是指由人類制造出來的機器所表現(xiàn)出來的智能。它企圖理解智能的本質(zhì)，并消費出一種新的能以人類智能相似的方式作出反響的智能機器。電氣自動化是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學科，它主要運用運動控制、工業(yè)過程控制、電力電子技術(shù)、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術(shù)、信息處理、管理與決策等領(lǐng)域。人工智能技術(shù)的運用極大地促進了電氣自動化學科特別是自動控制領(lǐng)域的開展，進步了電氣設(shè)備運行的智能化，增強了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是對消費技術(shù)的又一次宏大革新。一、人工智能應(yīng)

2、用理論分析人工智能(ArtifiialIntelligene)，英文縮寫為AI。人工智能也稱機器智能，是一門邊沿學科，屬于自然科學和社會科學的穿插。自從1956年人工智能一詞在Dartuth學會上提出以后，人工智能研究得到了飛速開展。二十世紀七十年代以來被稱為世界三大尖端技術(shù)之一空間技術(shù)、能源技術(shù)、人工智能。也被認為是二十一世紀基因工程、納米科學、人工智能三大尖端技術(shù)之一。人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為如學習、推理、考慮、規(guī)劃等的學科，主要包括計算機實現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機，使計算機能實現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能是包括非常廣泛的科學，它由不同的領(lǐng)域組成

3、，它是哲學，認知科學，數(shù)學，神經(jīng)生理學，心理學，計算機科學，信息論，控制論，不定性論，仿生學等多種學科互相浸透而開展起來的一門綜合性學科。主要應(yīng)用于智能控制，專家系統(tǒng)，機器人學，語言和圖像理解，遺傳編程機器人工廠等?？偟恼f來，人工智能研究的一個主要目的是使機器可以勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜工作。人工智能不是人的智能，更不會超過人的智能。目前，隨著科技的進步和計算機技術(shù)的廣泛使用，傳統(tǒng)的勞動密集型消費也不能滿足社會消費的需要，效率更高的技術(shù)密集型消費也扮演著越來越重要的角色，目前，勞動密集型產(chǎn)業(yè)仍是我國產(chǎn)業(yè)經(jīng)營的主要形式，與西方興旺國家相比消費力還比擬落后，消費線的自動化程度還比擬低

4、，消費效率不高。隨著社會經(jīng)濟開展程度的不斷進步，勞動密集型產(chǎn)業(yè)逐步向技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變已是經(jīng)濟開展的客觀要求，消費自動化已成為大勢所趨。人工智能應(yīng)用于電氣自動化控制領(lǐng)域，能模擬人腦的機能對信息進展搜集、分析、交換、處理、回饋，擁有對消費判斷、處理的才能，能大大進步消費效率，實現(xiàn)消費的自動化，調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)構(gòu)造。二、人工智能控制器的優(yōu)勢不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI控制器例如:神經(jīng)、模糊、模糊神經(jīng)以及遺傳算法都可看成一類非線性函數(shù)近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解，也有利于控制策略的統(tǒng)一開發(fā)。這些AI函數(shù)近似器比常規(guī)的函數(shù)估計器具有更多的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢如下。2.1它們

5、的設(shè)計不需要控論文聯(lián)盟制對象的模型在許多場合，很難得到實際控制對象的準確動態(tài)方程，實際控制對象的模型在控制器設(shè)計時往往有很多不確實性因素。例如:參數(shù)變化，非線性時，往往不知道。2.2通過適當調(diào)整根據(jù)響應(yīng)時間、下降時間、魯棒性能等)它們能進步性能。例如:模糊邏輯控制器的上升時間比最優(yōu)PID控制器快1.5倍，下降時間快3.5倍。2.3它們比古典控制器的調(diào)節(jié)容易。2.4在沒有必須專家知識時，通過響應(yīng)數(shù)據(jù)也能設(shè)計它們。2.5運用語言和響應(yīng)信息可能設(shè)計它們。2.6它們有相當好的一致性(當使用一些新的未知輸入數(shù)據(jù)就能得到好的估計)，與驅(qū)動器的特性無關(guān)。如今沒有使用人工智能的控制算法對特定對象控制效果非常好

6、，但對其他控制對象效果就不會一致性地好，因此對詳細對象必須詳細設(shè)計。三、人工智能的應(yīng)用隨著人工智能技術(shù)的開展。人工智能控制的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣闊，包括人工智能用于電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計、故障預(yù)測及診斷、控制與保護等。3.1優(yōu)化設(shè)計。電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計是一項復(fù)雜的工作，集中了理論學科知識和經(jīng)歷知識兩方面的內(nèi)容。在傳統(tǒng)的電氣產(chǎn)品設(shè)計中，主要采用的方法是設(shè)計經(jīng)歷結(jié)合大量的實驗手段驗證，缺乏足夠的技術(shù)支持，工作量龐大，效率低下，難以得到合理最優(yōu)的設(shè)計方案。隨著計算機技術(shù)的突飛猛進，加上人工智能技術(shù)的運用，電器產(chǎn)品的設(shè)計從手工逐漸轉(zhuǎn)向計算機輔助設(shè)計，極大地減少了產(chǎn)品從構(gòu)思到設(shè)計到消費的時間，設(shè)計越來越優(yōu)質(zhì)化、

7、高效化、智能化。遺傳算法和專家系統(tǒng)是人工智能技術(shù)用于優(yōu)化設(shè)計的兩種主要的方法。遺傳算法的特點是直接對構(gòu)造對象進展操作，具有內(nèi)在的隱并行性和更好的全局尋優(yōu)才能；能自動獲取和指導(dǎo)優(yōu)化的搜索空間，自適應(yīng)地調(diào)整搜索方向，不需要確定的規(guī)那么。遺傳算法的這些性質(zhì)非常合適于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計，因此廣泛應(yīng)用于電氣產(chǎn)品的人工智能優(yōu)化設(shè)計。專家系統(tǒng)應(yīng)用人工智能技術(shù)和計算機技術(shù)，根據(jù)某領(lǐng)域一個或多個專家提供的知識和經(jīng)歷，進展推理和判斷，模擬人類專家的決策過程，以便解決那些需要人類專家處理的復(fù)雜問題。它也是產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計的一個重要手段，目前仍處于研究階段，實際運用較少，將來具有很大的開展前景。3.2故障診斷。電氣設(shè)備的故障具

8、有非線性、不確定性和復(fù)雜性等特點，采用傳統(tǒng)的方法診斷效率低、準確率不高。人工智能方法的引進大大進步了故障診斷的準確率。模糊邏輯、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人工智能技術(shù)用于故障診斷的方法。例如人工智能故障診斷技術(shù)運用于發(fā)電機及電動機進展的故障診斷時，將模糊理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，不僅保存了故障診斷知識的模糊性，還結(jié)合了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學習才能強的優(yōu)點，共同實現(xiàn)對電機故障的診斷，大大進步了故障診斷的準確率。3.3智能控制。人工智能控制技術(shù)是將來消費開展的一個趨勢，在電氣自動化上也已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用?？刂品椒ㄖ饕菍＜蚁到y(tǒng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。目前主要應(yīng)用于以下方面：對所有開關(guān)量、模擬量的實時數(shù)據(jù)進展采集

9、與處理；對各主要設(shè)備和系統(tǒng)的運行狀態(tài)進展實時智能監(jiān)視；通過鍵盤或鼠標實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制；記錄故障并進展在線分析。四、恒壓供水案例分析恒壓供水在工業(yè)和民用供水系統(tǒng)中已普遍使用，由于系統(tǒng)的負荷變化的不確定性，采用傳統(tǒng)的PID算法實現(xiàn)壓力控制的動態(tài)特性指標很難收到理想的效果。在恒壓供水自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計初期曾采用多種進口的調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)的動態(tài)特性指標總是不穩(wěn)定，通過實際應(yīng)用中的比照發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用模糊控制理論形成的控制方案在恒壓系統(tǒng)中有較好的效果。在施行過程中選用了AI一808人工智能調(diào)節(jié)器作為主控制器，結(jié)合FXINPL邏輯控制功能很好地實現(xiàn)了水廠的全自動化恒壓供水。對于單獨采用PL實現(xiàn)壓力和邏輯控制方案，由于PL的運算才能缺乏編寫一個完善的模糊控制算法比擬困難，而且參數(shù)的調(diào)整也比擬費事，所以所提出的方案具有較高的性價比。本案例中只是一個人工智能在電氣自動化中的一個小小的應(yīng)用，也是電氣元件消費供應(yīng)的一個方向，實現(xiàn)機械智能化是我們努力的追求，將人工智能的先進的最新成果應(yīng)用于電氣自動化控制的理論是一個誘人的課題。完畢語人工智能研究的一個主要目的是使機器可以勝任一些通常需要人類智能完成的復(fù)雜的工作，電氣自動化是研究與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運行。人工智能主要包括感知才