高麗平

（身份證號(hào)：371083198110265061）

淺談電氣工程自動(dòng)化控制中人工智能的應(yīng)用

高麗平

（身份證號(hào)：371083198110265061）

本文介紹了人工智能應(yīng)用的概念，分析了人工智能控制器的優(yōu)點(diǎn)，提出了人工只能在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用。

電氣工程；自動(dòng)化控制；智能化技術(shù)；應(yīng)用

社會(huì)的進(jìn)步和人類的長壽要求生產(chǎn)力更加發(fā)達(dá)，要求人類的經(jīng)濟(jì)生活更加智能化，以節(jié)省寶貴的人類時(shí)間去做其它有益的事情。電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域的革新需要人工智能的大力支持，而人工智能在自動(dòng)化控制方面的優(yōu)勢(shì)在這個(gè)領(lǐng)域也確實(shí)能夠得到極大的發(fā)揮。促進(jìn)自動(dòng)化控制的發(fā)展進(jìn)步，促進(jìn)了智能理論在控制技術(shù)中的應(yīng)用，以解決用傳統(tǒng)的方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。人工智能主要包括思維能力、行為能力和感知能力三個(gè)方面。人工智能指的是人類制作的機(jī)器所表達(dá)出來的智能，體現(xiàn)了自動(dòng)化的特征。因此智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中可以發(fā)揮最大的效用，促進(jìn)電氣的優(yōu)化設(shè)計(jì)、診斷故障和智能控制等。

1　人工智能的概念

人工智能的概念在1956年首次提出之后，在研究領(lǐng)域得到了飛速的發(fā)展，逐漸形成了一套以計(jì)算機(jī)為主，包含了自動(dòng)化、控制論、信息論、生物學(xué)、仿生學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、數(shù)理邏輯、哲學(xué)和醫(yī)學(xué)的一門綜合性的科學(xué)。電氣自動(dòng)化控制在增強(qiáng)交換、生產(chǎn)、分配和流通方面有重要的作用，實(shí)現(xiàn)電氣工程的自動(dòng)化，會(huì)降低人力資本的投入，使運(yùn)作的效率不斷提高。

2　人工智能控制器的優(yōu)點(diǎn)

針對(duì)不同的人工智能控制，需要使用不同的方法進(jìn)行討論。但是一些人工智能控制器，例如：模糊神經(jīng)、模糊、遺傳算法和神經(jīng)都是一種類非線形的函數(shù)近似器。采取這種的分類有利于對(duì)總體的了解，同時(shí)會(huì)促進(jìn)對(duì)控制策略的綜合性開發(fā)。上述的人工智能函數(shù)近似器具有常規(guī)的函數(shù)估計(jì)器所不具備的優(yōu)勢(shì)。首先，在很多情況中，精確的掌握控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)方程是很復(fù)雜的，因此控制器在設(shè)計(jì)實(shí)際控制對(duì)象的模型時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生很多不確定的因素，例如：非線性時(shí)、參數(shù)變化等，這新信息通常無法掌握。而人工智能控制器在設(shè)計(jì)的時(shí)候可以不需要控制對(duì)象的模型。依據(jù)下降時(shí)間、魯棒性和響應(yīng)時(shí)間的不同，人工智能控制器通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整可以提高自身的性能。人工智能控制器具有很強(qiáng)的一致性，輸入陌生的數(shù)據(jù)就能夠產(chǎn)生很高的估計(jì)，可以忽略驅(qū)動(dòng)器對(duì)它產(chǎn)生的影響

3　人工智能在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

人工智能研究的一個(gè)主要目標(biāo)是使機(jī)器能夠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(dòng)化是研究與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力，人工智能的應(yīng)用體現(xiàn)在問題求解，邏輯推理與定理證明，自然語言理解，自動(dòng)程序設(shè)計(jì)，專家系統(tǒng)，機(jī)器人學(xué)等方面。而這諸多方面都體現(xiàn)了一個(gè)自動(dòng)化的特征，表達(dá)了一個(gè)共同的主題，即提高機(jī)械人類意識(shí)能力，強(qiáng)化控制自動(dòng)化。因此人工智能在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)?huì)大有作為，電氣自動(dòng)化控制也需要人工智能的參與。

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，很多研究人員展開了針對(duì)人工智能在電氣工程自動(dòng)化控制方面的研究，例如：應(yīng)該如何將人工智能系統(tǒng)應(yīng)用于故障的診斷和預(yù)測、電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化和保護(hù)與控制等領(lǐng)域。在優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)電氣設(shè)備是很繁瑣的工作。它需要對(duì)電磁場、電路、電器電機(jī)等學(xué)科的知識(shí)綜合性的運(yùn)用，同時(shí)還要使用以往設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)以往的產(chǎn)品時(shí)，通常是在根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過手工的方式開展的。這樣的設(shè)計(jì)過程很難取得最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，逐漸由手工設(shè)計(jì)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)不斷轉(zhuǎn)變，使開發(fā)產(chǎn)品的周期大大減少。尤其是在引進(jìn)了人工智能技術(shù)之后，更加促進(jìn)了CAD技術(shù)的發(fā)展，大大提高了設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。人工智能技術(shù)在電氣設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用主要包括專家系統(tǒng)和遺傳算法。

4　總結(jié)

人工智能理論是開發(fā)、研究如何延伸、模擬人的智能的理論。作為新興的計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，人工智能技術(shù)解釋了智能的實(shí)質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上生產(chǎn)出一種與人類智能有相類似反應(yīng)的智能機(jī)器。人工智能的研究主要包括：圖像識(shí)別、語言識(shí)別、機(jī)器人、專家系統(tǒng)和自然語言處理等系統(tǒng)。電氣工程主要是研究和電氣工程有關(guān)的自動(dòng)控制、系統(tǒng)運(yùn)行、信息處理、電子電氣技術(shù)、研制開發(fā)、信息處理和計(jì)算機(jī)與電子應(yīng)用等領(lǐng)域。人工智能主要體現(xiàn)在邏輯推理、問題求解、理解自然語言、證明定理、專家系統(tǒng)、設(shè)計(jì)自動(dòng)程序和機(jī)器人學(xué)等方面。因此智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中可以發(fā)揮最大的效用，促進(jìn)電氣的優(yōu)化設(shè)計(jì)、診斷故障和智能控制等。

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2015-6-26