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【关键词】电气设备;开关量;自动化控制;人工智能
科学技术的飞速发展,使人工智能技术得以被广泛应用于人类生产生活中,并充分表现出其所具有的巨大应用价值及发展潜力。人工智能技术是一种新兴科学技术,其所具有的现实应用价值是非常广泛的,现代社会的发展也同样需要人工智能技术的推动。本文对人工智能技术进行相应的探讨,同时阐述基于电气自动化控制的人工智能技术的具体应用。
1人工智能技术概述
21世纪下,科技的飞速发展,使人工智能技术应运而生。人工智能技术是一种新兴的技术手段,极大推动了现代社会的发展。对于人工智能技术来说,是以计算机技术相关理论为主要支撑,通过多学科进行交叉而逐渐形成的一门综合性学科,人工智能技术是利用现代化技术手段来模拟人工,使机械设备能够代替人来完成各种复杂且危险的作业。现阶段,我国对人工智能技术的研究,主要集中在专家系统和机器人系统这两大领域,该技术对人类智能进行模拟时存在的主要问题是无法准确体现大脑活动,这是因为人类的大脑结构是非常精密且复杂的,要想对人类大脑进行模拟,就需要克服一系列的技术难关。目前,人工智能技术已经在诸多领域中得到了广泛的应用,并取得了较为理想的应用效果。在人类生产生活中也已逐步应用人工智能技术,不过该技术在发展与应用过程中仍旧有一些技术难题需要解决。在自动化控制理论不断完善的同时,基于电气自动化控制的人工智能技术应用,也将集中在运作效率、专家系统与模糊控制这三个方面的研究,考虑到模糊控制系统在操作方面较为简单,而且能够与设备进行高效的连接。因此,在电气自动化控制领域中,对人工智能技术的应用,仍旧是以模糊控制为主[1]。
2基于电气自动化控制的人工智能应用现状研究
随着现代化社会的发展,电气自动化控制已成为一种重要的推动力量。在电气自动化控制中,通过人工智能技术的应用,能够使电气自动化控制水平大幅提高,同时减少人力、物力成本的投入,这能够有效满足现代企业的发展要求。因此,将人工智能技术应用于电气自动化控制领域中具有重要的现实意义。
2.1人工智能优越性体现
对于人工智能技术来说,其在电气自动化控制中的优越性主要体现在信息收集、处理与反馈等方面[2]。利用人工智能技术,可使机械设备能够代替人从事各种复杂而危险的工作,因此,将人工智能技术应用于电气自动化控制领域中,必将推动该领域的跨越式发展。利用人工智能技术手段,可使我国现代工业的生产及流通等环节得到优化,从而真正实现现代工业的自动化发展。同时人工智能技术可利用机械代替人来进行工作,还可大幅节约人力与物力等成本的投入,使生产效率大幅提升,进而促进现代工业的产业结构升级,实现产业结构优化。
2.2人工智能应用现状
将人工智能技术应用于现代工业领域的电气自动化控制中,具体应用主要体现在以下几个方面:(1)需要利用人工智能技术对电气设备进行改造,使其能够对数据进行自动化采集与处理。(2)需要利用人工智能技术能够优化电气设备功能,以便于系统能够对各种电气设备进行实时化管理与故障预警,人工智能技术需要对电气系统的开关量进行模拟,以此对电气设备的运行状态变化情况进行实时记录与故障预警,这样能够在电气设备出现故障时第一时间进行通知与预警,从而实现对电气设备故障的快速处理。(3)应用人工智能实现电气设备的自动化操作与控制,设备操作人员可利用鼠标或键盘来自动化控制各种电气设备,而在自动化控制中,需要编写相应的控制程序,利用控制程序便可实现体积操作或同期并网带负荷,进而使电气设备的控制水平得以大幅提高。(4)利用人工智能技术来进行故障录波,电气设备在人工智能技术的支持下,可对故障波进行模拟,并可进行波形捕捉与顺序记录,有助于电气设备对故障波的智能化捕足,从而确保电气设备的可靠、安全运行。
3人工智能技术在电气自动化控制中的应用分析
随着人工智能技术在电气自动化控制中的深化应用,电气设备的功能实现了进一步拓展,这也使人工智能技术在电气自动化控制领域中发挥出越来越重要的应用价值。
3.1电气自动化应用
对于电气自动化系统来说,其内部结构是非常精密且复杂的,并且要应用到多个学科及领域的专业知识。因此,操作人员在对电气自动化设备进行操作时,不仅在综合素质上要有良好的表现,还要具备较强的专业能力与较高的知识水平。并且,电气自动化设备在结构及功能上的复杂性,必须要确保对电气设备进行有效操作,避免出现操作失误或违规操作等现象。而利用人工智能技术则可使上述问题得到彻底的解决,这是因为人工智能技术的理论核心是计算机理论,其利用控制程序来实现电气设备的自动化、智能化控制,而控制程序则可以根据实际需要进行人工编写。在人工智能技术的应用下,可使电气设备进行自动化、智能化操作,进而有效代替人来进行作业,大大降低了工人的劳动强度,同时也能节约成本投入。并且,利用人工智能技术使电气设备能够更加科学、高效地运行。
3.2电气控制应用
在基于电气自动化控制的人工智能技术应用中,其具体应用体现在模糊控制、专家控制以及神经网络控制这三个方面:(1)在模糊控制中,其将模糊语言、模糊推理作为实现电气设备模糊控制的重要理论基础,而控制规则则是以专家经验为依据,通过模糊控制器在被控对象上的应用,以此达成控制目的[3]。对于模糊控制而言,其推理规则是按照模糊逻辑进行执行的,利用模糊控制,可使电气自动化系统形成一种具备反馈通道的闭环式控制回路。(2)在专家控制中,其将专家系统理论作为主体,并对控制理论相关技术进行了有机结合,使电气设备能够通过效仿专家经验来实现自动化控制。将专家控制应用于电气设备控制中,能够使电气设备具备更强的控制灵活性,并且工作人员可结合控制需求来灵活选择不同的控制率,从而使电气设备能够适应各种复杂的工作环境,使设备运行效率极大提高。(3)在网络神经控制中,其通过对人类大脑中的神经元活动进行模拟,在逼近原理的指导下,以此建立对应的网络神经控制模型。现阶段,我国已经对网络神经控制进行了比较深入的研究,该技术的应用也变得愈发成熟,并且取得了非常理想的应用效果。为了对电气自动化控制领域中人工智能技术的应用作出更加深入的阐述,便将模糊控制作为研究实例来进行探讨。在电气控制中,模糊控制的作用是确保直流与交流传动的实现,Sugeno、Mamdani均是直流传动中的两种主要模糊推理模型结构。模糊控制器则是实现交流传动的关键。
3.3设备操作应用
现代工业的发展极大促进了人类文明的进步,人类的生产生活也与现代工业建立紧密的联系,这也使电气设备的安全、可靠运行变得至关重要。在对电气设备进行操作时需要严格按照相关流程及规范来执行,一直以来,人们对电气设备的操作都是比较复杂的,在此过程中需要花费很大的精力和时间,而且极易出现操作错误或失误等现象,导致电气设备极易出现故障,甚至还会因此引发严重的安全事故。而人工智能技术的发展,在电气行业掀起了一股新的技术革命,并使得电气设备的繁琐操作得到了有效简化,电气设备的操作效率也由此得到了显著提高。同时,人工智能技术的应用使电气设备一直存在的操作失误及违规操作等现象得以大幅减少甚至杜绝,进而有效避免了安全事故的发生,极大降低了电气设备故障的发生几率,电气自动化设备的运行效率也得以大幅提高。
3.4故障诊断中的应用
模糊控制理论、神经网络控制、专家系统都是人工智能中的核心技术手段,其在故障诊断领域中有着极高的应用价值。众所周知,电气设备在长时间运行过程中难以避免地出现故障,而这些故障会对电气设备的运行及安全造成很大影响。并且,在对电气设备的故障进行检修时也存在很大难度。传统的故障诊断方法不仅准确率较低、实施起来较为繁琐,而且也需要投入大量人力、物力与时间,而这难以满足我国现代工业的发展要求。例如,在诊断电气设备中的变压器故障时,需要收集和分析变压器中的气体,然后根据分析结果来判断其是否存在异常,在此过程中要浪费很多时间,并且取得的诊断效果也往往不够准确。而利用人工智能技术则可实时对电气设备的运行状态进行监测,当检测电气设备的运行参数发生变化时,系统会自动对这些参数进行分析,并以此判断出具体的故障位置及类型,然后将故障信息反馈给检修人员,帮助检修人员对故障进行有针对性的排除,同时也能防止故障进一步扩大而引发安全事故[4]。
关键词:电气自动化控制;人工智能技术;应用研究
引言
电气自动化是一门实践性较强的应用性科学,主要研究电气系统的运行控制和研发。人类社会文明发展至今在科学技术方面的最大进步,主要是实现了系统中机械设备运行和控制的自动化和智能化。研究人工智能技术在电气自动化控制中的应用,有助于推动电气系统自动化的进一步发展,实现系统运行的智能化,使得其更加安全稳定,最终提高企业的生产效率,提高市场竞争力。
1人工智能技术的应用理论
人工智能是一门新型的计算机科学,介于自然科学和社会科学边缘之间,研究对象主要是智能搜索、逻辑程序设计、自然语言问题和感知问题等。人工智能技术的本质就是模拟人类思维进行信息编码的过程,主要是结构模仿和功能模拟两种思维模拟方式。前者模拟形式主要是对人类大脑机制进行模拟,制造出类似人脑的机器设备;后者模拟主要是从人脑的功能角度出发,对人类大脑思维功能进行模拟。较为成功的典型事件就是现代的电子信息计算机,顺利地模拟人类大脑思维进行信息编码。人工智能不是人的智能,更不是对人的智力功能的超越,其不同于人类大脑运行的显著特征主要有四个方面:是机械的无意识的物理过程;无社会性;不具备人类意识的创造力;功能是在人类大脑思维之后产生的。应用人工智能技术在电气自动化控制系统中,可以极大地节省人力资源,降低成本。同时,不控制目标模型就可以提高操作的准确度,降低误差。此外,这样还能保证产品的规范,提高性能。
2人工智能技术的应用现状
近年来,人工智能技术得到了公众的高度重视,大多数的专业性高校和科研单位都对其在电气自动化系统中的应用开展了众多工作,现下的人工智能技术主要应用在电气设备的设计、事故及故障诊断和电气控制过程中的监控预警等工作。首先,在电气自动化系统中电气设备的设计方面,设备的结构设计较为繁琐复杂,涉及面较广,要求操作设计人员具备较多的实践经验。其次,在事故及故障诊断方面,人工智能技术可以利用模糊逻辑和神经网络等发挥优势,做好预警监控工作。最后,在电气控制过程中应用人工智能技术,主要依靠神经网络、模糊控制和专家系统三种方式,其中模糊控制应用较为普遍,以AI控制为主。
3电气自动化控制中的人工智能技术的应用对策
根据上部分分析的人工智能技术在电气自动化控制系统的应用现状,可知为实现电气自动化控制系统运行的高效性、提高人工智能技术的应用性,对策主要有以下三个方面:应用于电气设备设计、应用于事故及故障诊断和应用于电气控制过程。
3.1应用于电气设备设计
根据诸多电气工程的实践证明,只有具备各相关专业的学科知识和技艺才能真正实现电气自动化控制系统的高效性,使其稳定运行。在电气设备的设计中应用人工智能技术,可以简化工作,降低人力成本。因此,企业拥有一批素质高的设计团队,这是电气自动化控制系统实现高效性的关键之一。此外,企业需要采取先进的人工智能技术进行电气设备的设计工作,尤其是结构设计工作。具体来说,人工智能技术在进行电气设备设计时主要是采用遗传算法升级计算机系统,全面提高产品的研发、设计和生产,优化设计产品。
3.2应用于事故及故障诊断
电气故障诊断,指的是对电气自动化控制系统中机械设备的先关信息进行确定,判断技术和运行状况是否正常,如果出现异常,可以及时确定故障的具体内容和性质部位,找出故障原因并提出解决对策。而在电气设备运行时,不确定因素较多,使得系统容易出现各种类型的故障和事故,如果无法及时确定故障的性质和部位,将会给员工的人身安全带来威胁,企业也会承受较大的经济损失。因此,及时判断分析事故并做好故障诊断工作,是一项至关重要的工作。可以在传统的电气控制系统中,采取一些新型的人工智能技术进行诊断。比如说,在诊断变压器的故障中,我们可以引入人工智能技术进行诊断,在节省人力物力的同时保证诊断的精确性,也可以在对发动机和发电机等电气机械设备进行事故诊断时引入人工智能技术,提高精确度,以达到良好的工作效果,实现企业的经济效益。
3.3应用于电气控制过程
人工智能技术在电气自动化控制系统中起着关键性作用,是电气行业中的重要部分。实现电气自动化控制的人工智能化,有助于降低工作成本,提高工作效率,实现资源优化和最佳配置。在传统的电气自动化控制过程中,由于过程的繁琐复杂操作人员容易出现错误,而采取人工智能化技术则可以避免这些人为错误。人工智能技术主要采取神经系统的控制、专家系统的高效控制和模糊控制。现在最常用的技术方式是模糊控制,通过模糊控制借助直流电和交流电的传动最终实现电气自动化控制系统的智能化控制。模糊控制可以具体分为Surgeno和Mamdan两种表现形式,前者是后者的特殊情况,两者均用来调速控制。在电气领域里,人工智能技术可以运用到日常操作中。我们可以利用家庭电脑实现对电气自动化控制系统的远程操作控制。具体来说,是通过采用人工智能技术预先设计好的既定程序控制操作过程,实现设备智能化,及时掌控全局。
4总结
综上所述,电气自动化控制中的人工智能技术的应用研究,既能实现工作效率的提高,还能降低运行成本,更好地实现电气系统的自动化智能化控制。此外,随着科学技术的飞速发展,人工智能技术在电气自动化控制中的应用面临着巨大的机遇和挑战,需要学者们不断研究和完善,使其得到更好的应用。
参考文献:
[1]许立.人工智能技术在电气自动化控制中的应用研究[J].电子测试,2014(10):23-25.
[2]杨秋梅.电气自动化控制技术的应用研究[J].城市建设理论研究,2014,(12).
【关键词】人工智能;电气自动化控制;应用研究;智能控制器
1前言
人工智能是计算机技术飞速发展过程中产生的一个重要分支,是对人的意识、思维的信息过程进行模拟,通过对其扩展应用于各个领域,对于整个社会的发展都有着积极的推动作用。在企业、工程运行过程中,为了提高运行管理效率,需要大量的应用到自动化控制技术,将人工智能应用于自动化控制领域对于提高企业运营水平有着很大的帮助。
2人工智能概念、优势及特点
在这里我们提到的人工智能,是一门以研究、开发用于模拟、延伸和伸展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的科学,其最终目的是生产出能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器,并应用到社会生产生活的各个方面。在理论上人工智能可以像人那样思考,甚至超过人脑,所以各领域对于人工智能的未来寄予厚望。人工智能除了具有其他智能技术的特点外,还具有一些独特的优势,具体表现为控制性能更高、使用方法更简便、控制效果高度一致等。通过在电气自动化领域应用人工智能技术,对于整个领域都有着积极的推动作用,与传统自动化控制方法比较,其突出的优点体现为更高的性价比、更强的可操作性和更高的可靠性。[1]
3人工智能技术在自动化控制方面的应用
鉴于人工智能技术在自动化控制方面的发展水平,目前其应用主要是体现在电气设备的设计、电气控制、故障诊断等多个方面。下面我们分别对其进行细致分析:
3.1在电气设备设计方面的应用
在传统的电气设备设计过程中,由于涉及到的学科内容较多,如电磁学、电动机、变压器、交直流转换等。同时对于设计人员的工作经验也提出很高的要求,在设计完成后还需要进行大量的调试试验,人力、物力、财力的消耗都非常大。通过将人工智能技术应用于电气设备设计,除了能够解决以往人脑很难解决的大量计算和模拟问题外,还能够有效的控制设计的精确度和工作效率。在对电气设备进行设计过程中,一般需要应用到两方面的人工智能技术,分别是专家系统和遗传算法,前者主要是针对产品的开发性设计,而后者主要是实现对设计方案的优化。通过应用人工智能技术,在设计工作中,对于设计人员工作经验的要求就大大降低,只需要熟练掌握相关的设计软件即可。
3.2在电气控制中的应用
自动化控制作为电气控制领域中最为重要的一个环节,通过与人工智能的融合,能够很大幅度的提高电气运行控制的自动化水平,进而有效的降低人、物、财三者的成本,改善运行系统的质量和效率。较为成熟的智能控制的方法主要包括神经网络控制、专家控制、模糊控制三类。3.2.1神经网络控制神经网络控制中所指的神经网络,指的是一种经验模型,它是通过对生物神经网络功能的模仿而建立的。在信息传输处理过程中,模拟生物神经网络的传输处理方式进行。这种模拟人工神经的网络对于输入的信号有着极强的处理和反应能力。鉴于神经网络中各个神经元之间的连接关系非常复杂,而且各个神经元之间是以一种非线性的方式进行信号传递,这种情况下,在输入和输出信号之间可以构建很多种不同的关系。鉴于这一特点,神经网络模型同样可以作为一个黑箱模型来处理那些用机理模型无法精确描述,但是其输入输出间确实存在关系的规律。神经网络控制作为一种成熟的经验控制的方法,在实际自动化控制中应用的越来越广泛。3.2.2专家控制专家控制,作为人工智能技术的一个重要分支,也被称为专家智能控制,是将专家系统的理论和技术,以及控制技术的理论、方法进行有机的结合,在未知环境下,仿效专家的大量经验,实现对系统的控制。是通过对人类专家的控制知识和经验进行模拟来实现设备的智能化控制。3.2.3模糊控制模糊控制在人工智能技术中发展的最为成熟,也最为简单,所以在各个领域都得到了广泛的应用。一套典型的模糊控制系统,结构如下图1所示:通过对系统结构示意图的分析,我们可以看到这一控制系统主要是由模糊控制器、输入/输出接口、执行机构、被控对象和检测装置五部分组成。其中模糊控制器作为这一系统的核心,可以实现如模糊量化处理、模糊决策、非模糊化处理等多个功能;输入输出接口则是实现被控对象与控制器间的数据交换;执行机构主要是生产现场的各类电动机;在模糊控制系统中,根据需要实现功能的不同,被控对象也各不相同,既可以是装置、设备,也可以是各种对象过程。模糊控制对于那些用精确数学模型难以定义的对象具有更高的优异性。系统中的检测装置就是各种不同类型的传感器,其精度与系统的控制精度有着直接的关系,所以在系统构建时应尽量选择高精度的传感器。[2]
3.3在故障诊断中的应用
在电气自动化运行过程中,故障诊断也是控制系统重要的实现功能,将人工智能技术应用于这一环节,对于提高整个自动化控制系统的运行效率和质量有着巨大的意义,具体应用到的技术包括专家系统、模糊理论及神经网络,通过对这三种技术的综合应用,互补优缺点,当电气系统中的各类电动机、发电机、变压器发生故障时,可通过人工智能诊断系统对故障点进行及时的诊断和处理。[3]
4结语
人工智能作为人类智力的延伸,在提高人类工作效率的同时,也将会更好为人类提供服务。在上面文章里,我们只是简单的对人工智能技术及其在电气自动化控制领域的应用进行了探讨。通过加强自动化电气控制方面人工智能技术的研究和应用,将会有效的推动电气产业的进一步深化和改革。
参考文献:
[1]纪.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析[J].电子测试,2014,(03):138.
[2]马仲雄.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].电子技术与软件工程,2014,(11):247.
【关键词】 人工智能电气自动化控制应用
蹦堋5缙远且恢钟τ眯匝Э?以电气系统的研发、控制、运行为研究对象。人工智能技术的运用能够提高电气自动化系统的稳定性及运行效率,有利于提高企业的管理水平和市场竞争力。
1 人工智能基本内容、特点
人工智能是一门新型的技术科学,缩写为AI,它是计算机科学的一个重要分支,它的研究领域十分广泛,包括机器人、语言识别、图像识别。它的任务主要是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术和应用系统。它的一个重要目标就是能够胜任一些复杂的工作。如今,人工智能研究迅速发展,具有很强的实用性和广泛性,主要包括运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域,且更新速度快。
2 人工智能应用理论
人工智能属于自然科学和社会科学的交叉学科,涉及到哲学、数学、心理学、计算机科学等领域。它的研究范畴包括机器人学、智能搜索等,是对人的思维信息过程的模拟。当今计算机技术已经渗透到我们的日常生活中,并且扮演重要角色,人工智能的应用能够满足电气自动化的需要,提高效率,提高生产自动化水平。
3 人工智能控制器的特点
人工智能控制器(AI)的特点在于能够运用不同的方法对电气自动化设备控制进行分类,更好地进行开发,所形成的函数比常规的函数具有以下三种优势:一是它的设计不需要对对象进行模型控制,即使实际控制的对象中具有很多不确定、不稳定因素,甚至难以适应的动态变化的控制对象,都能满足控制需求。二是能够不断进行调整、改善,具有很强的灵活性,相比之前的控制器更易调节,能够适应新数据、新信息的发展变化,能够不受其它驱动器影响,保证计算的准确率。三是能够避免不必要的人力物力支出,设计中不需要专家参与,只要进行数据分析就可,使用方便,适应性好,效率很高,且运算成本低。四是具有很强的抗干扰能力,能够解决常规方法无法解决的问题。
4 人工智能在电气自动化控制中的应用
以恒压供水为例,它已经在众多供水系统中被普遍使用。系统之前的负荷变化具有不稳定行,采取传统的PID方法,难以进行动态特性指标的记录分析。应用模糊控制理论,选用AI-808人工智能调节器作为主要的控制器,并且结合FXIN PLC的逻辑控制功能,实现控制要求,做到了水厂的全自动化恒压供水。这只是人工智能在电气自动化应用中的一个具体事例。由此看来,人工智能在电气自动化中的作用越来越大,已被广泛应用。
4.1 人工智能在电气模糊控制中的应用
人工智能在电气模糊控制中分为两种。一种是直流转动控制,直流转动控制中包括Mamdani和Sugeno。Mamdani用于调速控制,其规则库是一个if-then模糊规则集;Sugeno控制器是Mamdani控制器的特例,规则是:如果x隶属于A,且y隶属于B,则Z=f(x,y)。这里,A和B是两个模糊集。模糊控制器在交流传动控制中主要用于取代常规的PI或者PID控制器。
模糊控制设备以推理机作为核心部分,主要用来模仿人脑的智能,进行智能化决策和模糊控制命令推理,能够通过多种不同的函数对所输入的变量做出判断、测量使其模糊化、量化,还可以建成以数据原则和语言控制库为组成部分的知识库。
4.2 人工神经网络控制技术
在各种不同模式的鉴别及信号处理方面,人工神经网络控制技术发挥了巨大的作用,它以并行结构为主,能够在一定的程度上提高监控、诊断的准确性。它采用误差反向传播,在网络具备以下条件时(隐藏层充足、节点和激励函数恰当)能够计算出非线性函数的近似值,输出的节点误差能够及时反馈给网络,做到动态调整,提高运行效率。并且用作步进电动机进行控制时,通过实验数据的应用,能够更快确定智能监控系统可监测的最大速度增加值,能够缩短电气自动化系统定位所需的时间,强化变化范围的控制工作,包括对定子电流的控制和转子速度的控制。
4.3 数据的控制与优化
在进行电气自动化控制进程中,首先要做的就是数据的采集与处理,人工智能技术能够对所有的数据进行实时采集,并加以处理、储存,以便不时之需。同样,想了解一项工作的运行过程,就会运用到画面的显示功能,通过人工智能技术的运用,能够真实地显示所运行的设备状态,可以将有关数据加以处理,形成具体的图像,以便直观了解;也可以通过模拟故障来进行记录分析,避免类似状况的发生,其中模糊理论、专家系统和神经网络在电气设备故障诊断中应用较广泛,特别是在变压器、发电机和电动机故障诊断中都会运用到。
4.4 人工智能在电气系统中的运用
人工智能在电气系统中的运用十分广泛,包括四个方面,有专家系统、神经网络、模糊集理论、启发式搜索。其中专家系统最为复杂,它集各种复杂程序系统为一身,它的运行主要依靠某个专家的学识经验,进行推理、判断、决策,它主要由六个部分组成,即知识库、数据库、推理机、咨询解释、知识获取和人机接口。
4.5 人工智能在电气自动化控制中的综合运用
日常生活中,电力自动化控制系统无处不在,如果将人工智能技术加以运用便可以提高其自动化水平,比如说电流的调整、设备的操作正常与否,并且能够根据数据形成日志加以储存,实现操作的简便性。
总之,人工智能技术的应用前景非常广阔。人工智能技术的运用,能够使电气自动化控制系统在脱离人力操作的控制下,实现智能化的目标,提高电气设备的生产能力和流通交换速度,最大程度地节约成本,提高生产效率。
参考文献:
[1]戴锦林,德胜.楼宇电气自动化与智能建筑刍议[J].科技风,2011(07):60.
[2]马正亮.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].科技创新导报,2012(32):94.
【关键词】人工智能技术 认知无线电 应用
随着社会经济的快速发展,科学技术不断进步,近年来我国无线通信业务也出现了爆炸式的增长,在这样一个社会大背景下,近年来我国无线电通信领域获得了迅猛的发展,其不仅在无线电通信速度、稳定性、通信距离,及通讯效率方面,得到了极大的提高,随着人工智能技术在无线电通信领域的广泛应用,无线电通讯在智能性方面,也取得了极大的突破,其对于满足人们日益提高的需求,及适应社会发展的需要等,促进无线电通信领域的健康可持续发展等,都有着重要作用。认知无线电就是在这样一个大背景下应运而生的,认知无线电相对于以往的无线电,其本质区别在于其具有很高的智能性,使其具有自动感知周围通信环境,以及通过一系列的计算,实现系统参数的自动转换,及动态检测等功能。此外,融入了人工智能技术的认知无线电,其还有效的解决了传统无线电中存在的频谱短缺问题,有效的提升了其频谱的利用率,因此认知无线电在通信领域有着良好的应用前景。
1 人工智能技术在认知无线电中的应用
在认知引擎中,认知核是其的核心部分,而对于认知核来说,人工智能技术亦是其最为核心的部分。虽然人工智能技术在我国已有很长的一段发展时间,当前其也形成了一套相对十分科学完善的技术理论知识体系,然而该技术在认知无线电中应用情况,其尚处于初始阶段,因此加大对人工智能技术在认知无线电中的应用的相关研究,有着积极意义。以下将就几种常见的人工智能技术在认知无线电中的应用情况进行详细探讨。
1.1 专家系统技术
在人工智能技术中,有一种应用十分广泛的技术系统,其即是专家系统,该系统不仅能够与其他众多人工智能技术联合使用,如人工神经网络技术,以及遗传算法人工智能技术等,其还能有效的应用于认知无线电中。该系统在结构上其主要有两个部分组成,一个是知识库,另一个是推理机。知识库中,其储存的内容,主要是专家的相关知识体系;推理机模块,则包含着专家在应对某一问题时,其运用已有知识解决问题的推理过程,及其决策。该系统的主要工作原理是,借助系统中储存的专家知识,并就相关问题进行推理,解决只有专家才能处理的问题,因而该系统具有较高的问题解决能力。将专家系统人工智能技术应用于认知无线电中,其可以实现问题的推理及决策功效,其具体原理是,认知无线电可以通过专家系统中,其储存的知识体系,来获取相关知识,并储存到数据库里面,但用户,及其无线电外部状况及需求发生变化时,其就可以从数据库中,查询到其需要的相关知识,同时借助推理机的作用,对其实施推理,并作出相应决策,以达到对无线电的相关参数,予以有效调整的目的,以及快速对环境予以适应。如GLIPS就是一种在认知无线电中,应用较为广泛的一种专家系统,其对于提升认知无线电的通讯效果,有着重要作用。
1.2 案例推理技术
在人工智能技术中,还有一种十分常见的技术,那就是案例推理技术,其也是当前使用最为广泛的一种人工智能技术之一。该技术是一种借鉴以往经历,并寻求与当前问题情境最为相似的案例,以找出问题解决方案的一种技术。该智能技术其主要工作原理是,在进行问题解决时,首先对以往的案例库进行查找,找出与当前问题情境最为接近的案例,与之相匹配,并借鉴该案例的成功经验,用于当前问题的解决中,其实质上是一种问题解决的优化过程。在新的问题解决后,其问题情境及解决方案也同样会被纳入到原有的案例库中,成为案例库的一份子。案例推理技术在认知无线电中的应用,其实质上就是认知无线电通过对周围通讯环境的感知,计算得到相关的工作参数,记录到案例库中,当其通讯环境发生变化时,其作出的工作参数调整情况,也会被记录到案例库中。这样一来,当认知无线电通讯环境出现变动时,其就可以从案例库中,找到与此时环境相类似的案例,然后再将其与当前环境予以匹配,对其工作参数予以优化,得到最优的工作参数,以保障认知无线电的高效运转。同时该通讯环境,及其工作参数,也将纳入到案例库中。如Soar就是一种当前使用较为广泛的案例推理智能技术,该技术在GUN Radio 软件无线电平台中,已有了一定程度的应用,并取得了良好的效果。
1.3 遗传算法技术
遗传算法技术也是一种十分主要的人工智能技术,该技术的主要理论依据的是遗传生物学原理,其主要可以适用于目标优化问题的解决。其具体机理是,结合目标问题,构建其适值函数,让原始的种群,通过变异及杂交等方法进行繁殖,并从中找到最优解,从而为最优繁殖提供解决方案。遗传算法技术在认知无线电中的应用,则可以帮助其作出有效决策,如将无线电当成某生物系统,而其特征则作为一个染色体来看待,而其基因者与无线电的变量,进行对应,如带宽,及发射功率等。由此借助遗传算法,就可以获得无线电不同通讯环境下,其最优的工作参数了。
2 结语
由以上可以看出,人工智能技术在认知无线电中的应用,能够有效地提升无线电通讯效率,提升其问题解决效率,因此加大对人工智能技术在认知无线电中的应用的相关研究,有着深远意义。
参考文献
[1]刘怡静,李大白,魏政霞.人工智能技术在认知无线电中的应用[J].无线电通信技术,2011,(02):51-54.
[2]柴新代,董旭,赵智涛.人工智能技术在认知无线电中的应用[J].价值工程,2011,(16):3-5.
[3]赤伟,葛利嘉,陈世娥,张玉.认知无线电中的人工智能技术[J].移动通信,2010,(02):15-20.
关键词:人工智能;电气工程;自动化控制;运用
1 对人工智能技术的概述
简单一点说,人工智能技术指的是通过计算机这种现代化的技术来完成过去只能由人完成的工作,这种技术是对传统人工操作技术的颠覆,这是一种智能化技术。其工作原理是通过对人类智能活动规律进行探索和总结,通过对人类大脑活动进行模仿,然后利用计算机强大的编程,使其具有与人一样的感知和思维及行为能力,从而来达到模拟或代替人进行智能活动的目标。这种技术将机器智能化,拥有与人脑相同的功能,从而代替人来做原本需要手工操作的工作。随着电气工程的纵深发展,计算机在电气工程领域的应用越来越广泛,人工智能技术也就开始被应用到电气控制领域。在电气工程中应用人工智能技术,可以实现模拟人类进行信息收集和数据处理及反馈的功能,能够在电气工程领域实现自动化生产,能够在电气设备运行中进行智能化的控制和调整,能够降低人力投入,能够提高工作效率,从而达到提高生产效率的目的。
2 人工智能技术的优点及在电气工程自动化中的具体应用
2.1 将人工智能技术应用于电气工程的优点
⑴人工智能技术不易受其他因素影响。相对于传统的控制器在运行中会受到诸多不利因素的影响,人工智能技术受其他因素的影响总体较小。比如其不需要精确的动态模型,因此模型设置参数的变化不会对其产生太大影响,比如其对环境也没有特殊要求。这使得其在运用能够避免不确定因素的影响,能够实现较为精准的自动化控制。
⑵人工智能技术操作方便,效率高。人工智能控制技术在电气工程自动化中的应用主要通过模糊控制和神经网络控制及专家系统控制三种方法来实现的。它能够对开关量和模拟量等相关数据进行集中采集,并进行相应的处理和存储。其具备良好的界面显示功能,能够帮助使用者较为清晰的了解设备的整体运行状态;其具备自动报警功能,当数据出现异常时其会发出自动警报;其能够对故障录波进行记录,并设定保护定值,能够保证电气设备的安全。人工智能技术便于操作,而且能够显著提高工作效率。
2.2 人工智能技术在电气工程自动化中的具体应用
⑴利用人工智能技术提高电气自动化性能,提高产品质量。人工智能技术最显著的优点就是模拟人类智能,将人工智能技术中的遗传算法应用到电器产品中。一方面其能够优化产品的性能,如果能将人工智能技术科学合理的运用到电气自动化控制中,则可以显著的改善电子自动化性能,能够提高电气设备的运行效率,保证电气自动化控制的准确性,从而减少电气工程自动化的人力投入,能够降低劳动成本,促进电气工程的快速发展。另一方面人工智能技术可以辅助CAD应用到各种电器产品的会设计中,这样就能够减少产品的开发周期,能够提高CAD技术的开发和应用程度,可以降低设计难度,能够改善和提高电器产品的质量。
⑵利用人工智能技术进行智能信息检索,保证电气设备的正常运行。人工智能技术利用的是人类智能的模拟理论而产生的一种新方法和新技术。这种新技术的优点在于其能够对网络中各种模糊性和不确定性因素进行科学换算和推理,从而能够提出能够有效解决问题的方案。它能够传达正确指令,从而让各种机器能够正常运转,完成其所肩负的任务。
3 利用人工智能技术进行智能化控制,提高工作效率
人工智能技术采用的是智能化的控制器,将这种技术应用与电气工程自动化中,智能化控制器可以充分发挥其作用。它可以根据下降和响应的时间来是实现调节控制程度的设置,这样一来,就能改善电气自动化控制性能,奠定自动化控制的坚实基础。同时,在智能化控制器应用到电气工程自动化之后,其可以根据数据变化来进行自行调节,不需要专门的技术人员进行现场操作和监督,也可以采用远程控制方法,这对于电气工程的长远发展意义非凡。
4 结语
综上所述,人工智能技术是科技发展到一定程度的产物,是社会高速发展的产物。将人工智能技术应用到电气工程自动化中,能够推动电力产业的结构调整,能够提高为电气工程自动化技术的发展注入新的活力,能够让电气工程技术产业焕发出更加蓬勃的生机。因此,在未来电气工程自动化的发展中,要继续加大对的人工智能技术的研究和应用,让人类的生产和生活活动更加智能化。
[参考文献]
[1]周超.人工智能技术在电气自动化控制中的运用[J].硅谷.2012(08).
【关键词】人工智能、 电气自动化控制、 电气设备设计
一、人工智能技术的含义
人工智能是在经济发展迅速的时代大背景下产生的新技术。它研究了自然科学和社会科学,所涉及的知识面非常广。人工智能技术自然离不开计算机技术的大力支持,大部分的人工智能技术都是以计算机编程为基础实现的。人工智能其实也就是采取一定的计算机编程来做到模仿人的目的,其主要的模仿对象有信息的收集、人的判断能力、数字图像的识别和一些相对来说较为简单的反应等,以这种人工智能技术来代替人类的智慧,就目前来说,主要的人工智能领域包括图像语言识别、自然语言处理、机器人,以及一些较为简单的专家系统等。在这些众多的领域当中,我们可以用在电气自动化控制当中的主要就是专家系统,专家系统应用在电气自动化控制系统当中不仅仅进一步提高了其自动化水平还在其判断的准确性和及时性上有了一定的改善,总之,对于电气自动化控制系统的效率提升起到了至关重要的作用,这也在另一方面节约了人力资源,并且在一定程度上弥补了因为人员的失误造成的一些不良影响,值得我们在今后的工作中大力推广。
二、人工智能技术的基本内容和特点
人工智能是一门新型的技术科学, 缩写为AI, 它是计算机科学的一个重要分支, 它的研究领域十分广泛, 包括机器人、语言识别、图像识别。它的任务主要是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术和应用系统。它的一个重要目标就是能够胜任一些复杂的工作。如今, 人工智能研究迅速发展,具有很强的实用性和广泛性, 主要包括运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域, 且更新速度快。人工智能属于自然科学和社会科学的交叉学科, 涉及到哲学、数学、心理学、计算机科学等领域。它的研究范畴包括机器人学、智能搜索等, 是对人的思维信息过程的模拟。
三、人工智能控制器的优势体现
人工智能技术在电气自动化控制系统中的应用主要的实现点就在于对于人工智能控制器的应用上,所以说人工智能在电气自动化控制系统应用上的优势也主要体现在人工智能控制器的优势上,人工智能控制器的主要优势就在于它在算法上和其它的控制器存在着很大的差异,人工智能控制器的主要算法包括模糊理论算法、神经算法、遗传算法和模糊神经算法等,这些算法的一个最大优势就是可以设计在没有控制对象的模型上。它的特点在于能够运用不同的方法对电气自动化设备控制进行分类, 更好地进行开发, 所形成的函数比常规的函数具有以下三种优势: 一是它的设计不需要对对象进行模型控制, 即使实际控制的对象中具有很多不确定、不稳定因素, 甚至难以适应的动态变化的控制对象, 都能满足控制需求。二是能够不断进行调整、改善, 具有很强的灵活性, 相比之前的控制器更易调节, 能够适应新数据、新信息的发展变化, 能够不受其它驱动器影响, 保证计算的准确率。三是能够避免不必要的人力物力支出, 设计中不需要专家参与, 只要进行数据分析就可, 使用方便, 适应
性好, 效率很高, 且运算成本低。四是具有很强的抗干扰能力, 能够解决常规方法无法解决
的问题。
四、人工智能技术在电气自动化控制中的应用
人工智能在电气自动化控制中的应用主要体现在四个方面:电气设备设计、电气控制、电力系统、故障诊断和数据的控制与优化。
1、在电气设备设计中的应用
电气设备的设计并不是一个简单随机的过程,它涉及到很多的学科知识,比如电机、电路、电力电子技术、变压器、电磁场等,并且随着社会的进步,人们对于电气设备设计的要求也正在提高,进行电气设备设计的优化势在必行。原有的电气设备设计主要依赖于经验丰富的设计师,但是就算是最出色的设计师在设计的过程中也会浪费掉大量的不必要的资源,而人工智能的介入就改变了这一现象,人工智能能够简单的计算人脑所不能够计算的一些复杂公式,并且能够进行自主演练,在准确性和及时性上也有了一定的保障,对于工作人员的工作经验也没有了很严格的要求,只要熟悉操作人工智能系统就可以了。
2、在电气控制中的应用
电气控制的主要目的就在于要提高电气运行的效率,进而提高生产效率,而要想达到这一目的主要的做法还是要提高电气控制的自动化程度,人工智能应用在电气控制当中就很好的提高了电气控制的自动化,进而到达了提高效率的目的,并且节省了大量的人力物力。当前人工智能应用在电气控制中的主要有三种:专家系统控制、模糊控制和神经网络控制,当然,最为常用的还是模糊控制,其原因主要在于模糊控制的操作较为简单,并且和实际中的电气控制结合较深。
3、 在电力系统中的应用
电力系统作为我们日常生活和工作中必不可少的一部分其安全性和运行效率极为重要。在该系统中使用人工智能技术将会更加有助于电力系统发挥作用。当前,人工智能技术应用在电力系统中的主要内容有以下几点:神经网络、专家系统和模糊集理论等,其中专家系统是电力系统中应用最为普遍的一种,该系统的主要目的就在于判断电力系统运行中出现的一些主要问题,并且做简单的处理,该系统主要的依据就在于它能够把众多经验丰富的专家的知识和判断经验融合到系统内,然后以此为基础处理各方面的难题。该系统使用原则是我们常用的计算机程序if-then,也就是一旦满足条件就会被执行。该系统在使用过程中有一点需要注意的就是该系统并非是一成不变的,它需要针对新的常见问题进行及时地补充以弥
补程序出现的不足。
4、在故障诊断中的应用
故障诊断也是当前电气自动化控制系统中极为重要的一环,在该环节中人工智能的作用同样功不可没,主要应用点有专家系统、模糊理论和神经网络等,主要的应用对象包括发
电机、变压器和电动机,这些主要电力部件出现问题都能够采用该系统进行必要的诊断以及
简要的处理,三种诊断方法相互合作共同维护着电气自动化控制系统的安全运行。
5、在数据的控制与优化中的应用
在进行电气自动化控制进程中, 首先要做的就是数据的采集与处理, 人工智能技术能够
对所有的数据进行实时采集, 并加以处理、储存, 以便不时之需。同样, 想了解一项工作的运行过程, 就会运用到画面的显示功能, 通过人工智能技术的运用, 能够真实地显示所运行的设备状态, 可以将有关数据加以处理, 形成具体的图像, 以便直观了解; 也可以通过模拟故障来进行记录分析, 避免类似状况的发生,其中模糊理论、专家系统和神经网络主要就是应用在电气设备的故障诊断上。
五、结束语
随着科学技术的发展,当前我国各行各业的电子信息化和智能化程度越来越高了,人工智能也逐渐在各行各业中崭露头角并快速发展着,当然,在电气自动化控制系统中也离不开人工智能的存在,人工智能合理的应用在电气自动化中给电气自动化控制带来了极大的进步,
人工智能是电气产业未来的发展方向,是电气产业的一大改革和进步。传统的人工控制由人工智能代替,将会进一步推动电气自动化的发展,确保工作效率,提高企业的经济效益以及社会效益。
参考文献
【1】彭启琮.DSP 技术[M]. 北京:电子科技大学出版社,2007.
关键词:人工智能;英语教育;积极影响;消极影响
人工智能概念是20世纪五六十年代正式提出的,随着信息技术的不断发展,人工智能已成为一门新的技术科学。时至今日,人工智能技术的发展经历了人工智能起步期、专家系统推广期和深度学习期等阶段,而在应用领域也取得了重大突破,如Google的无人驾驶技术和运用深度学习算法的AlphaGo战胜围棋冠军等。除此之外,人工智能已被日益广泛地应用于经济社会各个领域,在教育领域亦是如此。2018年教育部就印发了《高等学校人工智能创新行动计划》,要求进一步提升高校人工智能领域科技创新、人才培养和服务国家需求的能力。因此,人工智能必将不断被融合到教育领域,并为大学教育变革提供新方式。基于人工智能的机器学习、人机交互与知识图谱等技术方法,可以为大学英语教师在课堂教学、备课与教学研究等多个方面提供支撑;可以为大学英语教学管理与治理提供决策支持;可以为大学生英语自主学习和教师备课提供智能推荐支撑。目前,学者们已对人工智能对英语教育的影响进行了相关的研究。如高华伟分析了外语作文智能评阅与形成性评价融合策略;刘洋针对人工智能技术与高校英语教学的相互关系,通过调查问卷和访谈等方式,分析了现有计算机辅助语言学习软件和系统的不足,并提出了相应的解决策略;张艳璐对人工智能在给英语教学带来机遇的基础上,探究了人工智能在大学英语教学中的应用;赵生学分析了人工智能时代大学英语教学的变革与策略;严燕分析了人工智能时代英语教学促进学生深度学习的路径。在人工智能时代,人工智能技术必将对大学英语教育领域各个方面产生重大影响,如大学英语人才培养目标、教学内容、教学计划、教学策略、教学模式、成绩评价体系与英语领域科研等方面。针对此,本文在现有研究的基础上,重点从教师和学生两个层面分析人工智能对大学英语教育的积极影响和消极影响,并提出相关建议,以期为大学英语教师教学与大学生英语学习提供参考。
一、人工智能的积极影响
人工智能技术在大学英语教育领域的应用,将对大学英语教学资源、教学模式与大学生二语习得等方面产生积极作用,主要体现为以下几个方面。
(一)丰富了大学英语教与学资源人工智能技术的发展与应用为大学英语教与学提供了丰富的资源。如互联网上含有丰富的英语视频与图片等资源;在线教育平台也提供了大量的英语课程资源,如中国大学生慕课、雨课堂等,它们各具特色,可为教师与学生提供多样化选择。因此,人工智能技术一方面可为大学英语教师提供丰富的教学素材,同时还可根据大学生学习目标与学习习惯等为其英语学习提供丰富的课外资料。同时,很多网络资源可下载或者回放,这样可以使得大学生的英语学习不再受到时间与空间的限制。特别是对于教育资源缺乏的地区而言尤为重要,可以在很大程度上解决教育资源不平衡问题。其中,百度教育大脑的智能备课系统便是典型应用案例。其依托百度人工智能、大数据和云平台的优势,整合了丰富的优质资源。对于教师而言,此平台可按照教学进度为教师提供经过筛选的教学素材,节省教师的备课时间,提高其工作效率。
(二)丰富了大学英语的教学方式传统的大学英语授课往往以线下课堂教学方式为主,而人工智能技术的使用丰富了大学英语单一的教学方式。可利用网络平台,如雨课堂、慕课平台等,开展大学英语线上教学模式或者线上线下混合教学模式。新的教学模式有利于教师在大学英语教学过程中采用不同的教学策略。使用新的教学模式和不同的教学策略可以提高大学生学习英语的兴趣,进而有助于提高大学生英语习得的效率。
(三)提高了大学生英语习得的效率由于英语习得是一个复杂的心理过程,与大学生的情感因素、学习动机等密切相关。采用人工智能技术的大学英语线上教学方式,使得教师与学生之间不是面对面的交流互动,可以在一定程度上缓解学生焦虑、害怕等情绪,有利于学生的英语学习。动机是英语习得中重要的非智力因素,也是影响大学生英语习得效率的重要内在因素之一。学习动机与使用另一种语言的兴趣密切相关。而人工智能技术采用丰富的英语学习资源以及英语教学方式的多样化,这些有助于提高学生学习英语的兴趣,进而增强学习英语的动力。
(四)形成了大学生英语习得分析数据库人工智能技术是以大数据为依托,可以跟踪和记录大学生英语课堂学习和课后学习等各种信息数据,进而可形成大学生英语习得数据库。基于大数据分析与人工智能技术方法,如数据挖掘、关联性分析和回归预测等,可以挖掘大学生英语学习背后的规律特征,了解到每个学生的具体情况。进而构建每个学生的英语学习画像,如学生的线上学习状态、课程作业完成情况、测试成绩和学习方式等。可为教师形成可视化的学生个体和班级整体的学情分析报告。因此该数据库有利于教师掌握每位学生的英语学习状态,掌握学生个体差异,为调整教学方式、教学方法与策略提供支撑。同时,上述数据为大学英语教学与大学生英语习得的研究也提供了数据支撑。
二、人工智能的消极影响
人工智能在大学英语教育领域对教师与学生发挥着积极的作用,同时对他们也产生了一些消极的影响,主要体现为以下几个方面:
(一)对教师的消极影响由于大学英语课堂教学存在一定的缺陷,往往需要改进此教学方式。而人工智能技术的应用,虽有助于大学英语教学改革,但还需要教师熟练掌握人工智能相关技术的使用,会给信息技术能力比较薄弱的教师造成压力。借助人工智能平台,大学英语教学不受时间、空间和学生人数等影响,势必会减少大学英语教师的需求,造成大学英语教师面临失业的压力。进而影响大学英语教师的工作积极性,以及大学英语教学质量。
(二)对学生的消极影响根据语言资本理论与期望价值理论,大学生英语学习的期望价值主要是经济期望价值。而大学生英语学习的期望价值与学习目的和行为密切相关。比如大学生英语学习经济期望价值主要体现为学习英语对未来找工作很重要,可以增加经济收入。而人工智能技术在语言领域的应用,势必会影响大学生对英语学习的期望价值。如人工智能翻译机的出现,使得各种语言之间翻译非常容易。即使不懂英语,也可使用它进行英语交流。因此,人工智能技术在英语领域的应用,将降低大学生英语学习的期望值,进而影响他们英语学习的兴趣与目的。
(三)对师生关系的消极影响基于人工智能技术的大学英语教学,将改变传统的以教师为中心的模式,使得教师在教学过程中的中心地位得到弱化。学生通过人工智能技术,可以很好地收集到自己需要的各种英语学习资源,如在线课程、英语讲座视频和英语文本资料等,甚至可以通过自学的方式完成英语学习任务。但这些将弱化教师与学生之间的互动以及情感,从而隔阂了教师与学生之间的关系。
[关键词] 电气工程自动化; 智能化技术; 应用分析
前言
随着近年来我国国民经济的迅猛发现,人们的经济水平有了大幅度的提高。因此,人们在日常生活中对电力的需求量也与日俱增,并且对电力供应的质量要求也大大提高。这些因素在一定程度上推动了我国电力行业的快速发展。并且也使得与电力相关的一些行业得到了很大程度上的发展。在这些众多的行业当中发展较为突出的当属电气工程。为了满足人们不断增长的对电力行业的要求,自动化技术在电气工程中的应用越来越广泛,电气自动化技术的重要性也逐步体现出来。电气自动化技术的优势在于,它能够对整个电力系统实施远距离的自动监控管理工作,保证了电力系统的安全、经济运行的同时还能最大程度的保障供电质量,非常符合电力行业的运营要求。但是,在电气工程自动化技术的应用中还是存在一些问题,会有多多少少的缺陷和不足。为了改进电气自动化技术使用过程中的不足,弥补自动化技术的缺陷,在电气自动化技术中引入智能化技术,让电气工程在进一步发展,取得长足的进步。智能化技术它的主要特点就是将人工智能理论融入到计算机技术当中来,利用计算机进行语言、文字识别,信息数据等工作。目前,智能技术在电气自动化控制领域中的应用还是处于最开始的起步阶段,存在很大的开发、利用的空间。
1 智能技术理论分析
1.1 人工智能理论
人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。“人工智能”理论的首次提出是在1956年,到目前为已经有50多年的时间。在这50多年的时间里,人工智能技术发展迅速,并且取得了很多成果,取得了长足的进步。可以不夸张的说人工智能已经成为一门较为前沿的科学,并且具有广泛性和交叉性,应用领域不断扩大,涉及方面不断拓广。人工智能技术已经在哲学、医学、生物学、心理学,自动化技术、控制理论、信息技术以及数理逻辑等学科中取得了许多成果。人工智能技术作为一项新兴的计算机科学分支,充分展现了智能的本质特点。人工智能技术能够应用在多个方面中主要的运用基础在于,它涵盖了众多的学科知识,例如:控制学、语言学、信息学、生物学还有医药学等等。智能化技术主要研究的是如何让计算机拥有像人类一样的智慧,使其完成某些高要求、高难度、高危险的活动。伴随着科学技术的不断发展和进步,计算机技术已经能够实现通过编制一套特定的程序来模仿人类的大脑,可以模仿人类大脑进行收集、分析、处理数据,还可以进行交换信息和信息反馈。计算机技术的发展也在一定程度上促进了电气自动化的发展。
1.2 人工智能的优越性
人工智能理论在电气工程中的主要应用是针对和电气工程有关的自动控制、系统运行、信息处理、电子电气技术、研制开发、信息处理和计算机与电子应用等。智能技术在电气工程自动化中的运用主要是针对控制器,让传统的控制器实现智能化,发挥其更大的优势。
智能化技术在运用过程中的主要优势在于:
1)可以不再建立专门的控制模型。电气自动化技术中传统控制器在控制时,要根据控制对象建立复杂的动态方程。在利用动态方程模拟设计时会有很多不确定、无法估计的客观因素的存在;有些参数变化情况难以掌握,这使得设计的控制模型不够精准,影响自动化控制工作的实际效率。智能化技术能够有效的解决这样的不足,在智能化控制器中不再需要建立复杂的动态方程工作,有效的回避了不确定因素对控制精度的影响。
2)对电气系统实施更加便利的调控。智能化控制器的另一大优势就体现在此,它是通过鲁棒性、时间变化、响应时间来对系统进行实时的调节和控制,大大提升了系统自身的工作性能。因此,较传统的控制器而言,智能化控制器更加稳定,更加符合应用在实际工作当中去。另外,智能化控制系统在对电气设备进行调整控制的时候,是利用相关数据的变化进行的自动调节,这个过程中是不需要任何技术人员在场的;在条件允许时还可以实现远距离的自动调节。这一优点真正实现了电气工程中无人监控的自动化控制的目标。
3)智能化控制系统在处理数据时有很强的一致性。这一优点主要是体现在处理数据的时候,当系统中输入的是比较复杂或是非常陌生的数据时,同样也是能够得到较高的估计来满足自动化控制的要求。
2 智能化技术在电气自动化控制中的具体应用
目前,人们对人工智能技术的研究进一步加深,使得人工智能技术取得了不错的成就,其应用范围在不断的扩大。有非常多的专业研究人员对人工智能技术在电气工程自动化控制方面的应用展开了深入的研究。主要是针对以下方面进行的:将人工智能技术应用到电气工程自动化控制的故障预测与诊断、或是针对电气产品设计的优化、保护与控制等领域。
1)电气产品的优化设计、保护与控制。电气产品、设备的设计工作是电气工程自动化控制过程中不可或缺的一项工作。设计工作本身就是一项技术含量较高、综合性较强的工作,电气产品、设备的设计也不例外,相当复杂并且繁琐。设计电器产品、设备时要就设计人员要具备两方面的知识内容:一是理论学科的知识,主要包括了电磁场、电路、电器电机等。二是具有相关经验,设计时要根据以往设计时的相关经验和实验作为基础,然后进行传统的手工设计。传统的电器产品、设备设计时依照经验知识,依靠手工进行设计,设计中缺少技术支持,设计工作量非常大,工作效率比较低;设计后方案达标率不高,之后的修改工作难度也很大。人工智能技术的应用使得设计工作由手工慢慢转变成为计算机辅助设计,缓减了人工的压力,一定程度上提高了工作效率,减少了电气产品、设备从构思到设计再到生产的时间,而且计算机的投入更使得设计工作开始逐渐步入智能化、优质化、高效化。
在电气产品设计中主要用两种人工智能方法:遗传算法、专家系统。遗传算法是电气产品优化设计时主要应用智能化技术的具体形式之一。遗传算法之所以能够应用在设备优化设计当中,主要是因为它能够直接操作对象,还具备隐并行性、全局寻优等能力,可以通过自身调整搜素的能力来对设计进行优化指导。专家系统是计算机系统与人工智能技术的结合。它有效的利用了专家们在某一个领域的经验知识,通过一个或是多个专家对肯定领域的经验来对问题进行合理的分析、推断和处理。专家系统中是利用计算机程序来模拟人类专家处理信息、分析问题、解决问题的过程。在这个系统中存有大量的专家经验知识数据,利用这些知识来解决问题。这种方式也是优化设计方法中比较重要的一种方法,不过这种理论方法还不是很完善,仍然有很大的发展空间。
2)设备故障的预测与诊断。在电气自动化系统运行过程中,难免不会出现一些小毛病、小故障。即使是在我们非常重视对电气自动化系统的检测检查工作,不定时的安排专门的技术人员对系统的运行情况给予检查、检测、维修,但电气工程系统设备任然会出现一些设备故障。所以说这些情况是不可避免的。不过在故障发生之前一定会有一系列的征兆或是其他与故障有联系的现象出现。因此,可以利用智能化技术对电气系统进行监控,对系统实时进行全面、准确的分析诊断,预防设备出现故障;在出现故障时给予及时准确的诊断处理,将损失降到最低点。而人工智能的技术运用在故障的诊断方面主要有三种:神经网络、模糊逻辑以及专家系统。
智能化技术在对变压器故障进行诊断处理时,诊断的最主要方法就是针对故障变压器中会有漏油的现象出现,因此可以根据渗漏出的油的分解气体进行分析处理。针对分解气体的分析能够将变压器发生故障的大致范围锁定,然后在进一步的进行分析、检查缩小发生故障的排查范围,最后准确的找到故障的具体发生地点并对故障进行及时的修理。智能化技术的运用大大加快了查找故障、诊断故障、检查修理的速度;除此之外,还有效的避免了故障设备损坏的情况。智能化技术使得电气设备在运行当中的安全性大幅度的提高,同时也增加了电气自动化系统运行的经济效益。
3)电气工程自动化控制中引入智能化技术进行
智能控制。人工智能控制在电气自动化系统中已经得到了较为广泛的使用。智能控制是一类无需人的干预就能够独立地驱动智能机器实现其目标的自动控制。或者说,智能控制是驱动智能机器自主地实现其目标的过程。在电气工程自动化控制中主要体现在:自动记录故障、实行在线处理、分析数据;自动采集全部模拟量与开关量的实时的数据并能够对数据进行处理;能够实现远程、实时、智能监视各个主要的设施、系统的运行状态;可以实现通过鼠标或是键盘来控制系统。智能化控制系统可以真实实现电气自动化系统的无人操作化、远程化、高效化、自主化。
3 结论
综上述所,可以看出智能化技术的优势明显,并且能够很好的引入到电气自动化系统当中来,符合自动化技术的特点和要求。因此,智能化技术在电气自动化系统中的作用是巨大的,不仅可使促进电气设备设计的优化、控制,还能及时诊断故障,进行智能控制。所以。应用智能化技术到电气工程中能够大大提升电气工程自动化控制系统的工作效率,加强自动化系统的控制能力;更为重要的是智能化技术的引入给电气工程带来了更深远的发展空间。
[参考文献]
[1] 褚凯. 基于人工智能技术的电气自动化控制研究[J].科技创新导报,2012,(03):157-158.
[2] 娅.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技致富向导,2012(27):217-217.