人工智能在電氣自動化控制中應用
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隨著當今社會科學技術的日新月異，我國電氣技術也在此大背景下飛速發(fā)展，帶領我國進入電氣發(fā)展新時代。通過在電氣技術融入信息化和計算機技術后，實現(xiàn)了電氣自動化控制，加速了城市化發(fā)展進程。在實際工作中，對人工智能技術的應用可以實現(xiàn)機械替代人工操作，可以在很大程度上促進電氣自動化這一擁有廣闊發(fā)展前景的生產(chǎn)行業(yè)的蓬勃發(fā)展。
1人工智能技術在電氣自動化領域的優(yōu)勢
1.1無人化操控
傳統(tǒng)的設備自動化控制器需要有人時刻控制，或者用監(jiān)控設備來時刻了解電氣設備的運行狀況，說明控制器處于半自動狀態(tài)，費時費力。隨著計算機技術的發(fā)展，計算機控制逐漸成為控制設備的主流。首先利用計算機對及其進行引導，接著根據(jù)計算機發(fā)出的數(shù)據(jù)指令對現(xiàn)場設備進行控制。由于計算機技術的加入，控制設備獲得了一定的便利，可以實現(xiàn)計算和儲備功能，但是仍存在一些局限性。比如計算機無法識別設備的危險程度，所以這部分仍然需要工作人員監(jiān)控，還沒有完全擺脫半自動的局面。人工智能技術也可以做到對電氣自動化控制中的變量精確控制，從而使得設備可以正常運行，維持了系統(tǒng)的穩(wěn)定。
1.2相關參數(shù)便于調(diào)節(jié)
電氣自動化設備通常操作復雜，參數(shù)調(diào)節(jié)需要專業(yè)人員進行操作，人工智能技術的引入使得參數(shù)調(diào)節(jié)更加方便，可以實現(xiàn)自動對參數(shù)進行調(diào)整。通過對編程語言和信息相應進行設定，方便快捷，提高了控制系統(tǒng)的性能。
2電氣自動化與人工智能技術結合的具體領域
2.1人工智能技術應用于自動控制設備中
電氣自動化技術擁有非常廣闊的應用前景，但是傳統(tǒng)的電氣自動化控制設備結構復雜，操作難度很高，單一控制方式難以滿足對其精準度的要求，通常采用多種控制方式結合進行控制。在應用人工智能技術后，其運算程序得到了簡化，并且使控制精度大大提高，并且在現(xiàn)場控制方面采用智能操作，可以達到完全控制。人工智能技術還可以降低由于人為因素導致的故障或者停電，因此可以使設備正常運行時控制系統(tǒng)運行效率提高，進一步減少成本，實現(xiàn)電氣設備的高效應用，如圖1所示。
2.2人工智能技術在電氣控制過程中的應用
人工智能技術通常采用的主流控制方式包括以下幾種：（1）模糊控制。該方式核心理論即是模糊推理理論，系統(tǒng)采用交直流混合模式，才模糊理論的支持下進行控制。應用模糊理論后系統(tǒng)搭建模糊控制器并采用反饋控制，系統(tǒng)控制框圖如圖2所示。應用該控制方法可以達到預期目標。模糊控制的優(yōu)點在于可以自我學習，并且可以很好的適應環(huán)境變化，再與人工智能技術結合起來，可以在實現(xiàn)更好的控制效果，能夠在電氣控制過程中自適應完善，減少擾動的影響，應用在復雜系統(tǒng)中有突出的優(yōu)勢。（2）專家控制。專家控制系統(tǒng)具有豐富的經(jīng)驗和技術支撐，通過人工智能技術，為了解決復雜程度較高的專業(yè)問題，結合專家的經(jīng)驗進行最優(yōu)解的處理，就像人類專家的決策方法。目前，電器自動控制領域已經(jīng)開始逐步推廣專家控制方式，在對被控對象進行解析的同時，在系統(tǒng)中通過程序運算，求解出最佳控制參數(shù)，實現(xiàn)參數(shù)優(yōu)化，實現(xiàn)靈巧的在線控制，加快系統(tǒng)處理信息，提高設備工作穩(wěn)定性與系統(tǒng)自動化的程度。（3）神經(jīng)網(wǎng)絡控制。神經(jīng)網(wǎng)絡通過模擬人腦在思考時的活動，對其基本功能進行特征化抽象，對網(wǎng)絡算法進行深層次研究，并根據(jù)單元格傳輸系統(tǒng)分析處理數(shù)據(jù)，以此作為自動控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支撐，通過神經(jīng)網(wǎng)絡理論進行網(wǎng)絡設計，在進行硬件實驗的同時通過數(shù)學物理方法進行軟件模擬。所以神經(jīng)網(wǎng)絡控制方式通過簡單的解決方法解決復雜問題，目前的關注度正在逐漸升高，在多個領域都有應用。
2.3人工智能技術在故障診斷中的應用
在電氣自動化設備運行時，一些外部因素的干擾會使得設備不可避免地受到影響出現(xiàn)一些故障，而傳統(tǒng)的故障檢修方法比較復雜、繁瑣、昂貴，并且不能精準量化數(shù)值，而人工智能技術在故障診斷領域不僅可以保護控制系統(tǒng)，同時也對系統(tǒng)進行監(jiān)督管理，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。在利用人工智能技術進行故障診斷時，應用模糊理論來進行控制，保證其精確度，并提高運行效率和穩(wěn)定性，免除后期的運檢壓力。在對發(fā)電機進行故障分析時，可以實現(xiàn)自動識別故障，迅速檢測出問題的設備是哪一臺，這樣可以及早確定故障點，并以獲得的設備參數(shù)為基礎快速識別故障類型，使設備的維修難度降低，同時降低故障帶來的損耗，并控制故障范圍減小或者不再繼續(xù)擴大，有利于保障一線操作人員的人身安全，也能為其他同類問題提供參考經(jīng)驗。人工智能技術在故障預防中可以做到全天系統(tǒng)在線檢測，在故障發(fā)生之前評估故障發(fā)生的可能性，最大程度減少故障的發(fā)生，可以為電氣自動化控制設備提供全面的保障。傳統(tǒng)的故障檢測方法只能通過經(jīng)驗對已經(jīng)發(fā)生的故障進行診斷分析，而不能進行預防，而人工智能技術則可以通過自動化設備運行程序的編寫，充分系統(tǒng)采集的信息，并對其進行存儲和分析。在將這些信息存儲完后，通過構建墨跡數(shù)據(jù)樣本，就可將其作為可以借鑒的經(jīng)驗，實現(xiàn)控制和調(diào)節(jié)，在即將出現(xiàn)故障時進行提前預警，避免出現(xiàn)之前出現(xiàn)過的相同的事故，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
2.4人工智能技術在操作控制與故障錄制中的應用
以電焊機執(zhí)行電鍍操作為例，傳統(tǒng)使用電焊機的過程中，基本都是采用人工控制參數(shù)，認為操作設備完成統(tǒng)一電鍍操作，因此，電鍍產(chǎn)品難以保證生產(chǎn)成果的一致性，因此采用單一控制參數(shù)控制電焊機工作精度，避免出現(xiàn)產(chǎn)品損耗等情況的發(fā)生。針對此情況應用人工智能技術，可以利用計算機的掃描和存儲功能記錄并模仿工作人員的操作動作，并采用人工智能算法將所得參數(shù)上傳到控制中心，由控制中心對電鍍機發(fā)送控制指令，實現(xiàn)自動化電鍍操作，并且在產(chǎn)品完成后會對產(chǎn)品進行一輪掃描，提取其相關參數(shù)，基于預設的程序進行一致性分析，判斷成品是否滿足一致性要求，不滿足條件的產(chǎn)品還需要重新進行二次加工。另一方面，電焊機自我檢修的過程中，通常需要檢修的設備數(shù)量眾多，人工檢修效率不高且會消耗大量的人力資源，在引入人工智能算法后，可以基于大數(shù)據(jù)算法安裝分布式機械臂。在對其進行控制編程后，便可以替代人工檢修，實現(xiàn)自動檢修，并且可以通過掃描儀對分布式機械臂操作過程進行全程錄制，為后續(xù)故障診斷與排除提供了參考樣本，大大提升了針對于重復性故障的檢修速度。
3總結
在電氣自動化控制領域里，人工智能技術有著獨特的優(yōu)勢與應用空間，通過對其進行合理規(guī)范的應用，可以對電氣自動化控制的發(fā)展起到積極的推薦作用，將人工智能技術與電氣自動化領域的結合繼續(xù)改革和完善的情況下，可以進一步提升電氣自動化控制技術的應用前景。
作者:郝睿 孟靜靜 單位:長春汽車工業(yè)高等?？茖W校
