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电气自动化控制中的人工智能技术探析

时间:2022-12-18 17:25:03 公文范文 来源:网友投稿

摘 要:所谓人工智能是一种用于研究模拟、延伸和扩展人的智能及应用系统的一门新的科学技术。人工智能是计算机科学的一个分支,想通过了解智能的实质,进而发明一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器其中图像识别、机器人、语言识别、专家系统和自然语言处理等都是该领域的研究范围。

关键词:电器自动化 人工智能 优势 现状

一、人工智能应用理论分析

(1)人工智能(AI)是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是一门边沿学科,属于自然科学和社会科学的交叉。涉及哲学和认知科学、数学、心理学、计算机科学、控制论、不定性论,其研究范畴为自然语言处理,知识表现,智能搜索推理,规划,机器学习,知识获取,感知问题,模式识别,逻辑程序设计,软计算,不精确和不确定的管理,人工生命,神经网络复杂系统,遗传算法等,应用干智能控制机器人学,语言和图像理解,遗传编程。自从“人工智能”在Dartmouth学会上提出后人工智能的研究就开始飞速发展,并成为一门以计算机为主涉及信息论、自动化、控制论、生物学、数理逻辑、仿生学、心理学、语言学、哲学和医学的学科。研究人工智能的最主要的目标是能让机器做一些通常需要人类智能才能完成的复杂的工作。人脑是最精密的机器,编程只不过是最简单模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈,因此模仿人脑的机能是实现生产自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产、流通、交换、分配等关键一环。实现自动化生产,就大大减少了人力资本的投入,并提高了生产的效率。

(2)当今社会,计算机技术已经渗透到生产生活的方方面面,计算机编程技术的日新月异催生自动化生产、运输、传播的快速发展。人脑是最精密的机器,编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈,所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产、流通、交换、分配等关键一环,实现自动化,就等于减少了人力资本投入.并提高了运作的效率。比如说,超高压输电设备,如果没有稳定可靠的自动化控制系统来运行,单靠人来直接控制,不但影响效率而且会造成诸如人身伤亡,供电调配不均,资源浪费等问题。

二、人工智能控制器的优势

(1)人工智能的设计不用控制对象的模型(大多数情况下,要想得到实际控制对象的准确动态方程是很难的。在控制器设计时,实际控制对象通常存在着许多不确定性的因素。例如:非线性时、参数变化)。根据响应时间、下降时间、鲁棒性能等进行适当的调整来提高它们的性能。比如:模糊逻辑控制器上升时间比最优PID控制器上升时间快1.5倍,下降时间快3.5倍,过冲更小。

(2)人工智能控制器比古典控制器更容易调节。即使操作人员不具备专家知识,也能通过响应数据来设计它们。设计比较方便,只用运用语言和响应信息就可以设计它们。人工智能控制器有较好的一致性(当你把一些新的未知输入数据就能得到比较好的估计)。这与驱动器的性能无关。虽然没有使用人工智能的控制算法来控制特定对象效果也非常的好。但换做其他的控制对象它的控制效果就会不一致,稳定性较差。所以对待具体对象还有具体设计。由于人工智能技术的飞速发展,众多高校和科研机构对人工智能在电气设备的应用这方面开展了研究工作。比如把利用人工智能优化电气产品设计、故障预测和诊断、控制和保护等领域。

三、人工智能的应用现状

(1)优化设计电气设备的设计是一项复杂的工作,它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的。因此很难获得最优方案随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进,使传统的CAD技术如虎添翼,产品设计的效率及质量得到全面提高。用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法,非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。

(2)智能控制的功能實现。①数据采集与处理;对所有开关量、模拟量的实时采集,并能按要求处理或存贮。②画面显示;模拟画面真实显示一次设备和系统的运行状态,可实时显示电流、电压等所有模拟量、计算量、隔离开关、断路器等实际开关状态及挂牌检修功能,能生成历史趋势图。③运行监视;具有对各主要设备的模拟量数值、开关量状态的实时智能监视,有事故报警越限和状态变化事件报警,事件顺序记录、声光、语音、电话图象报警。④操作控制;通过键盘或鼠标实现对断路器及电动隔离开关的控制,励磁电流的调整。按顺控程序进行同期并网带负荷或停机操作。系统对运行人员的操作权限加以限制,以适应各级运行值班管理。⑤故障录波;模拟量故障录波,波形捕捉,开关量变位,顺序记录等(包括主要辅机)。⑥在线分析;不对称运行分析、负序量计算等。⑦在线参数设定及修改;保护定值包括软压板的投退。⑧运行管理;操作票专家系统,运行日志,报表的生成及存储或打印,运行曲线等。

(3)人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开,但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种;模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。

四、结语

人工智能是指由人类制造出来的“机器”所表现出来的智能。主要包括感知能力,思维能力,行为能力三个方面。其中自然语言理解,问题求解,逻辑推理与定理证明,自动程序设计,专家系统,机器人学等方面是人工智能的应用体现。这诸多方面不仅体现了一个自动化的特征而且还表达了一个共同的主题——提高机械人类意识能力,强化控制自动化。因为电气自动化控制需要人工智能的参与,这充分说明了人工智能在电气自动化领域将会大有作为。

参考文献:

[1]邢菲。基于人工智能的电厂电气自动化系统的实现与应用[J]。自动化博览,2009,(1)。

[2]胡蝶。人工智能在电气自动化控制中的应用[J]。中小企业管理与科技(下旬刊),2010,(9)。

[3]翟辉。浅谈人工智能在电气自动化控制中应用[J]。科技创新导报,2009,(27)。

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