【淺談電氣自動(dòng)化控制中人工智能技術(shù)5400字（論文）】

PAGEPAGE16淺談電氣自動(dòng)化控制中人工智能技術(shù)TOC\o"1-3"\h\u24102第一章前言 115693第二章人工智能簡(jiǎn)述 2170612.1人工智能的概念與應(yīng)用領(lǐng)域 2105952.1人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì) 2131272.1.1受干擾因素小 2132972.1.2參數(shù)調(diào)節(jié)便利 233022.1.3人工智能控制器具有優(yōu)良的一致性 339372.1.4人工智能控制器可以降低人力物力 317742第三章人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用體現(xiàn) 4315103.1人工智能專家系統(tǒng) 4256013.2人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò) 460603.3實(shí)現(xiàn)設(shè)備的精細(xì)化管理 4189033.4人工智能技術(shù)在日常操作中的應(yīng)用 517021第四章人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化功能中的應(yīng)用分析 618004.1信息收集 6230714.2信息傳輸 6148834.3信息分析 671514.4診斷控制 72032總結(jié) 82799參考文獻(xiàn) 9第一章前言隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速健康發(fā)展，科學(xué)信息技術(shù)也開始實(shí)現(xiàn)了快速的大量和規(guī)?？焖侔l(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源需求有力地促進(jìn)了人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的發(fā)展。此外，許多工業(yè)科學(xué)家和工程技術(shù)人員已經(jīng)深入研究了人工智能控制技術(shù)在原子電氣工業(yè)自動(dòng)化和工業(yè)自動(dòng)化工程研究相關(guān)工作過程中的重要應(yīng)用。如何將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化的維護(hù)和檢修，降低系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)，從而減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，加強(qiáng)電氣自動(dòng)化缺陷問題的檢測(cè)工作從而提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和故障管理的有效性，從而降低維護(hù)檢修的成本。人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化的應(yīng)用主要針對(duì)電氣技術(shù)，工程技術(shù)和人工智能技術(shù)的全面應(yīng)用。這就需要實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)相互融合，才能將人工智能技術(shù)應(yīng)用到實(shí)處[1]。然而，電氣自動(dòng)化中有工作經(jīng)驗(yàn)的工程人員往往并不具備全面和系統(tǒng)的理論知識(shí)儲(chǔ)備，而具有專業(yè)知識(shí)的研究人員卻缺乏相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)。這也就不難理解，人工智能在電氣自動(dòng)化實(shí)際應(yīng)用中難以發(fā)揮其作用的原因了。第二章人工智能簡(jiǎn)述2.1人工智能的概念與應(yīng)用領(lǐng)域自第三次信息技術(shù)革命以來，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所作為代表的電子信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速穩(wěn)步發(fā)展。與此同時(shí)，它的快速迅猛發(fā)展也正在使得工業(yè)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能、其他信息相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域以及那些使用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)作為主要輔助信息技術(shù)的科學(xué)研究在新趨勢(shì)領(lǐng)域得以持續(xù)快速增長。人工智能技術(shù)也就是一種此類創(chuàng)新技術(shù)，是一個(gè)全新的信息技術(shù)科學(xué)研究應(yīng)用領(lǐng)域。人工智能主要是通過技術(shù)整合、創(chuàng)新等手段實(shí)現(xiàn)的，利用一些以前人類沒有的科學(xué)理論、方法和工具作為研究目的，并使這些探索要素變得智能。人工智能技術(shù)必須完全依靠現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它探索和發(fā)展應(yīng)用原則、方法、技術(shù)和系統(tǒng)，以模擬和擴(kuò)大人類智力。近年來，人工智能被廣泛用于機(jī)械轉(zhuǎn)換、智能控制、機(jī)器人、專家系統(tǒng)、航空應(yīng)用、基因編程、巨型信息處理和語言圖像識(shí)別，其他領(lǐng)域也在不同程度上得到應(yīng)用。2.1人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)2.1.1受干擾因素小與傳統(tǒng)的電阻控制器技術(shù)不同，人工智能受外部干擾的影響較小，可以保證電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。人工智能可以通過思維模擬并快速執(zhí)行結(jié)果的可行性分析，從而可以在電氣自動(dòng)化的實(shí)際功能內(nèi)完成最佳操作模式的選擇和參數(shù)的精確設(shè)置。確保高效率的運(yùn)行[2]。該系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的電子控制器：它不需要計(jì)算人工公式和模型參數(shù)，這些參數(shù)由人工智能自行定義設(shè)定，而且可以根據(jù)內(nèi)部運(yùn)行情況自行選擇，無需人為干預(yù)，可以最大限度地減少外部因素。因此，這種操作方式將更加靈活，有效地提高了電氣的操作水平和靈活性，并簡(jiǎn)化了操作流程?？偟膩碚f，傳統(tǒng)控制器在構(gòu)造模型中遇到許多不確定因素，這往往會(huì)對(duì)控制器模型產(chǎn)生不利影響。例如，控制器模型在定義參數(shù)時(shí)會(huì)經(jīng)過一些修改，計(jì)算參數(shù)時(shí)會(huì)有不同類型的值，但人工智能控制器的設(shè)計(jì)是構(gòu)建動(dòng)態(tài)模型，對(duì)精準(zhǔn)性有特定的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)外部環(huán)境的要求要少得多。2.1.2參數(shù)調(diào)節(jié)便利現(xiàn)代人工智能具有與傳統(tǒng)電控器不同的特性，在調(diào)整參數(shù)方面具有更大的優(yōu)勢(shì)。人工智能不需要?jiǎng)傂詤?shù)，工作人員也不需要根據(jù)電的實(shí)際運(yùn)行條件不斷調(diào)整參數(shù)和計(jì)算，這大大減少了控制的需要。由于人工智能技術(shù)對(duì)外部環(huán)境的要求很小，并且具有很強(qiáng)的抗干擾能力。人工智能可以充分利用語音，信息響應(yīng)和相關(guān)參數(shù)系統(tǒng)來自動(dòng)調(diào)整和糾正當(dāng)前設(shè)置，具有靈活方便的自動(dòng)調(diào)諧技術(shù)。2.1.3人工智能控制器具有優(yōu)良的一致性與此同時(shí)，在一些現(xiàn)代原子電氣工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域中所應(yīng)用到的人工智慧智能控制技術(shù)等也可以有效地大幅提高現(xiàn)代電氣自動(dòng)產(chǎn)品的性能一致性。首先，使用這種人工智能技術(shù)生產(chǎn)各種電子產(chǎn)品時(shí)就可以大大減少外部環(huán)境因素的相互重疊。所有同類產(chǎn)品都必須可以按照特定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)批量生產(chǎn)，以便于確保所有產(chǎn)品的質(zhì)量一致性，并可以提供最大不同程度的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)。與此同時(shí)，在完全自動(dòng)化的智能監(jiān)控設(shè)備的自動(dòng)化化管理下由于操作過程中的錯(cuò)誤和人為錯(cuò)誤而造成的生產(chǎn)損失將大大減少，因此整個(gè)系統(tǒng)仍然可以統(tǒng)一的方式實(shí)施。這提高了業(yè)務(wù)生產(chǎn)的質(zhì)量和水平，促進(jìn)了中國持續(xù)的自動(dòng)化創(chuàng)新。2.1.4人工智能控制器可以降低人力物力在電氣自動(dòng)化中使用自動(dòng)化設(shè)備可以盡可能地節(jié)省資源和能源消耗。首先，由于人工智能下的先進(jìn)電氣產(chǎn)品的生產(chǎn)顯著降低了生產(chǎn)錯(cuò)誤或生產(chǎn)不合規(guī)的風(fēng)險(xiǎn)，這使得可以很大程度上確保每個(gè)產(chǎn)品的合格率，從而直接減少由產(chǎn)品故障引起的生產(chǎn)浪費(fèi)。其次，人工智能不需要通過傳統(tǒng)的控制器控制，如電纜和變壓器所需的操作設(shè)備，由于其抗干擾能力比傳統(tǒng)的控制器的高得多，降低了失敗的頻率。最后，作為現(xiàn)代高科技產(chǎn)品的人工智能將受到設(shè)計(jì)過程中現(xiàn)代綠色生產(chǎn)文化概念的影響[3]。同時(shí)，它還必須保證公司利潤的整體改善，以便在耗盡時(shí)能源消耗量大大降低。在傳統(tǒng)的控制器中，公司的投資成本降低，從而可以獲得更大的利潤。

第三章人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用體現(xiàn)3.1人工智能專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)是以前工業(yè)的一種重要的智能發(fā)展形勢(shì)，具有諸如時(shí)事、互操作性、可靠性和便利性等特點(diǎn)。經(jīng)過調(diào)節(jié)電氣自動(dòng)化過程的優(yōu)化控制系統(tǒng)。專家操作系統(tǒng)主要應(yīng)用原理是根據(jù)電氣設(shè)備數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳和識(shí)別處理，從源頭上控制整個(gè)人工智能算法，確定控制周期。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有異常訊息的時(shí)候，專家系統(tǒng)能做到操控人工智能計(jì)算方法，迅速思考診斷，并實(shí)施對(duì)應(yīng)的解決方法。這項(xiàng)技術(shù)在電力系統(tǒng)里重要運(yùn)用是LISP處理器，把當(dāng)時(shí)的信息和底層信息并行處理，提高算法運(yùn)算的準(zhǔn)確性。假設(shè)專家系統(tǒng)使用技術(shù)研發(fā)和保護(hù)系統(tǒng)，在一定的條件下提升了電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的一致性。專家系統(tǒng)可以補(bǔ)充電智能控制系統(tǒng)，控制和預(yù)測(cè)系統(tǒng)的總體功能，第一時(shí)間解決問題。經(jīng)過啟發(fā)優(yōu)化，計(jì)算機(jī)允許專家系統(tǒng)預(yù)先預(yù)測(cè)和確定分配系統(tǒng)中接地電容器和電壓調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)位置，這可以幫助整體電氣系統(tǒng)還有電氣設(shè)備的計(jì)劃，做到降低線損和投資成本[4]。3.2人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)人工的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有著多輸入、多輸出的作用，能做到電氣系統(tǒng)的并行整合。它有著強(qiáng)大的并行計(jì)算作用，能最大限度地提高工作效率。以電氣自動(dòng)化中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制為例，經(jīng)過對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，在軸承中加入模糊邏輯控制設(shè)備，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的計(jì)算程序，完成控制電機(jī)還有交流變頻。假如是相對(duì)大的電氣系統(tǒng)，運(yùn)用人工神經(jīng)元系統(tǒng)，能夠提升工作的效率。神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的基本概念是調(diào)節(jié)認(rèn)知模型，盡可能縮小輸出的差異。在電氣工程里，人工神經(jīng)元獲得了一致認(rèn)同和使用。在電力系統(tǒng)中，利用各種人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以完成在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)的自動(dòng)檢查和控制，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；人工神經(jīng)網(wǎng)可以模仿未來不確定系統(tǒng)事故的出現(xiàn)，在緊急的狀況下，人工智能可以幫助選擇最好的解決方法。假如是多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以用非線性優(yōu)化方式預(yù)知電壓電流的正弦波形聯(lián)系，以便確?？茖W(xué)高效的功率匹配。依據(jù)人工神經(jīng)的網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備可以自主習(xí)慣網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，盡可能地保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。3.3實(shí)現(xiàn)設(shè)備的精細(xì)化管理電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng)構(gòu)建和組合很繁雜。在實(shí)際的使用中，每個(gè)步驟都需要嚴(yán)謹(jǐn)按照自動(dòng)操作的過程一步步實(shí)行，盡最大的可能性簡(jiǎn)單化它的功能性。把大數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)等新技術(shù)有效融合組成了人工的智能技術(shù)，因此使自控控制的操作更加簡(jiǎn)便。此為增強(qiáng)自動(dòng)化設(shè)備控制成效的最好途徑，而提高設(shè)備的運(yùn)行效率和質(zhì)量是關(guān)鍵。比如，在污水處理工廠的運(yùn)作管理中，大部分的錢財(cái)都作為了電能消耗的支持。所以，使用人工智能的技術(shù)對(duì)污水處理廠的運(yùn)行電耗進(jìn)行管理是重要的關(guān)鍵點(diǎn)。構(gòu)建智能現(xiàn)場(chǎng)控制的系統(tǒng)，能夠提升每個(gè)操作環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)性，也能夠預(yù)測(cè)水質(zhì)處理，還可以做到對(duì)水質(zhì)的在線監(jiān)測(cè)，對(duì)提升污水處理工廠其智能化很有幫助。3.4人工智能技術(shù)在日常操作中的應(yīng)用伴隨工業(yè)現(xiàn)代化的飛速發(fā)展，對(duì)電氣設(shè)備的要求也持續(xù)增多。所以，電氣設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)在工作中起著非常重要的作用。在電氣自動(dòng)化的操作當(dāng)中，電氣設(shè)備的平時(shí)運(yùn)行要依照操作流程的指揮，來做到規(guī)范化運(yùn)作。在以往的電氣運(yùn)行當(dāng)中，大部分的工作都得人為進(jìn)行。因?yàn)橛械牟僮飨喈?dāng)繁雜，人力操作會(huì)浪費(fèi)很多的時(shí)間和體力。除此之外，因?yàn)椴倏匾髧?yán)格規(guī)范，一旦工作失誤，就會(huì)造成巨大的損失和后果。所以，在電氣設(shè)備運(yùn)行中運(yùn)用人工智能技術(shù)是完善電力工業(yè)生產(chǎn)的好方法，能夠簡(jiǎn)化往常繁雜的操控，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備運(yùn)行效率的有效提高。在此同時(shí)，人工智能技術(shù)的應(yīng)用還可以大大地降低因?yàn)槿藶楫a(chǎn)生的失誤，防止出現(xiàn)故障問題或發(fā)生事故。由此可見，人工智能的技術(shù)的運(yùn)用對(duì)電氣設(shè)備平時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性和穩(wěn)定性有良好的見效，電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效果也可以得到很大的提升。

第四章人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化功能中的應(yīng)用分析4.1信息收集信息收集功能是電力系統(tǒng)的基本控制功能，在這一功能中，終端系統(tǒng)需要從系統(tǒng)中收集關(guān)于系統(tǒng)和軟件環(huán)境運(yùn)行情況以及設(shè)備狀況的信息，包括操作時(shí)間、故障情況、環(huán)境溫度和警報(bào)信號(hào)。對(duì)于電氣設(shè)備的運(yùn)行，從業(yè)人員要有比較高的專業(yè)素質(zhì)要求，要具備相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)和良好的綜合素質(zhì)[5]。此外，操作有效程度是電氣自動(dòng)化的關(guān)鍵，可以減少因錯(cuò)誤操作或故障導(dǎo)致事故或停機(jī)情況的發(fā)生。因此，人工智能必須在解決這些問題方面發(fā)揮相應(yīng)的作用?；谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的電氣自動(dòng)化，如圖3.1所示?；谟?jì)算機(jī)技術(shù)和編程理論實(shí)現(xiàn)的人工智能控制，通過電氣設(shè)備的智能操作，解決了人腦工作不足的問題，降低了勞動(dòng)力成本，并提高了工作效率。通過將AI技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化，提高設(shè)備運(yùn)行的科學(xué)性和穩(wěn)定性，并優(yōu)化了設(shè)備運(yùn)行環(huán)境。圖4.1基于人工智能技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)4.2信息傳輸由測(cè)試儀器和解決方案系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)信息必須發(fā)送到數(shù)據(jù)處理服務(wù)中心。傳輸數(shù)據(jù)路徑一般是雙向數(shù)據(jù)發(fā)送。在用戶收到相關(guān)信息后，處理中心必須將執(zhí)行指示退回設(shè)備。因此，信息無線傳輸技術(shù)是完全實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制管理系統(tǒng)控制基本功能的重要關(guān)鍵。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，電纜設(shè)備是主要的數(shù)據(jù)傳輸通信設(shè)備（語音信號(hào)、視頻、光學(xué)電纜和軸線電纜）。根據(jù)系統(tǒng)模板、傳輸節(jié)點(diǎn)距離和其他影響因素，選擇不同的數(shù)據(jù)運(yùn)輸處理方式，以利于確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確速度和傳輸質(zhì)量，避免編碼混淆和誤編碼、信息數(shù)據(jù)丟失、信息混亂和及早發(fā)送。必須確?？刂茊挝弧⒛茉垂?yīng)、自由化和系統(tǒng)通信之間的協(xié)調(diào)。4.3信息分析在檢測(cè)和控制過程中，控制系統(tǒng)必須分析和處理終端軟件發(fā)送的信息，通過數(shù)據(jù)庫發(fā)送收集信息，并將信息處理的結(jié)果送回終端。一些無法自動(dòng)處理的問題，需要員工通過系統(tǒng)協(xié)調(diào)處理。首先，通過人工智能技術(shù)的合理應(yīng)用，員工可以更好地了解電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。有以下細(xì)節(jié)：將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣設(shè)備管理，對(duì)于提高電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率非常重要，可以很好提高電氣設(shè)備管理效率。在實(shí)際操作中，可以根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，大大提高電氣設(shè)備的可管理性，優(yōu)化系統(tǒng)資源分配，使電氣管理系統(tǒng)更安全可靠[6]。其次，在使用人工智能技術(shù)控制電氣管理系統(tǒng)時(shí)，可以根據(jù)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整整個(gè)系統(tǒng)，通過分析系統(tǒng)的異常狀態(tài)，可以及時(shí)調(diào)控系統(tǒng)。4.4診斷控制人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用也很重要，但在實(shí)際應(yīng)用中，需要注意以下兩點(diǎn)：一是電氣設(shè)備不能進(jìn)行正常工作時(shí)，設(shè)備需要立即進(jìn)行故障測(cè)試，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的起因，為后續(xù)故障排除爭(zhēng)取更多時(shí)間。其次，在此過程中，與傳統(tǒng)的手動(dòng)方式相比，人工智能技術(shù)更加高效，利用人工智能技術(shù)診斷故障設(shè)備，可以準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)問題，快速找到具體原因，提高診斷效率。當(dāng)使用電氣設(shè)備時(shí)，將不可避免地發(fā)生故障，并且在故障發(fā)生之前和之后將出現(xiàn)一些跡象，即借助各種故障癥狀的標(biāo)識(shí)，確定故障類別及其位置，迅速找到和消除故障。因此，在設(shè)備出現(xiàn)故障之前，通過標(biāo)識(shí)檢測(cè)是否存在故障是非常重要的。一旦檢測(cè)到故障跡象，就可以通過癥狀標(biāo)識(shí)識(shí)別故障類型，對(duì)故障發(fā)生的位置及時(shí)定位和糾正，以確保設(shè)備的正常運(yùn)行。這是確保設(shè)備穩(wěn)定安全運(yùn)行的有效措施。人工智能技術(shù)中的模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛用于診斷電力設(shè)備故障中。

總結(jié)簡(jiǎn)而言之，人工智能技術(shù)的出現(xiàn)代表了整體社會(huì)和企業(yè)生產(chǎn)力的進(jìn)步。在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中使用人工智能可以減少人工部署，尤其是相對(duì)固定的操作流程時(shí)，甚至可以替代人工進(jìn)行自動(dòng)化操作。人工智能還可用于執(zhí)行任務(wù)，同時(shí)降低人工操作的成本，同時(shí)還降低了人為操縱的風(fēng)險(xiǎn)，并提高了操作控制的有效性。在我國電氣自動(dòng)化的發(fā)展方面，人工智能與電工自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合是主要的發(fā)展趨勢(shì)。為此，相關(guān)人員必須了解人工智能技術(shù)的研究和應(yīng)用，以加速他們的整合和發(fā)展。工程技術(shù)人員應(yīng)努力改進(jìn)和優(yōu)化自動(dòng)化系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)更精確的控制措施，還應(yīng)盡快克服與電氣自動(dòng)化發(fā)展相關(guān)的技術(shù)問題，切實(shí)推動(dòng)電氣產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。參考文獻(xiàn)[1]孫曉建.人工智能在電氣工程自