工艺与技术 西部皮革 ２０１７年３月 电气自动化控制中人工智能技术 范宁 （江苏大学京江学院，江苏镇江２１２０００） 摘要：电气自动化是一门以电气系统的运行、控制、研发为对象的实践应用性学科。人类社会发展到当代，解放人类的双 手，最大程度实现机械运行与控制的自动化。全面应用人工智能技术的最新成就，充分推动电气设备自动化的进一步深化发展， 提高其系统运行趋于智能化的同时，人工智能技术的应用还利于强化系统工作的安全性、稳定性，有利于企业生产效率的提升以 及市场竞争力的增强。 关键词：电器自动化；系统运行；网络控制 中图分类号：ＴＭ７６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１—１６０２（２０１７）０６—００１０—０１ 应用。 １ 人工智能技术研究与应用的现实情况 近年来，大量科研单位以及专业院校都在人工智能技术的创新 与研究以及其电气设备控制系统中的应用上开展了大量工作，人工 智能用于电气设备系统的结构设计、故障诊断、预警、监控以及自 动保护等方面都达到了一定的水平。 以结构设计方面为例，因电气设备系统结构设计复杂性高，涉 及到诸如电路、电磁、电机电器应用等等大量的学科专业知识，更 要求工作人员有丰富的实践经验。目前，在数字技术空前创新发展 的背景下，电气产品及其控制系统的设计工作业已转向了ＣＡＤ，使 得新产品新系统的构建周期显著缩短。在此基础上加人人工智能技 术，系统设计的质量以及速度都可得到全面提升。 此外，人工智能技术在进行电气设备系统故障控制与预警方面 除了模糊逻辑控制技术以外，还有人工神经网络控制技术。这 种技术主要用于不同模式的识别以及各种信号的处理，可以在电气 传动控制工作中发挥有效作用。这种技术以并行结构为主，适用范 围比较广，可以大大提升条件监控、诊断系统的准确性；该控制技 术最常用的学习策略是误差反向传播，也就是说在网络具备充足的 隐藏层、结点和恰当的激励函数的情况下，多层人工神经网络只要 利用反向传播就可以计算出对应的非线性函数近似参数，大大提高 网络运行速度。 就人工神经网络控制技术而言，实践研究中以其对交流电气设 备及其驱动环境参数监测及诊断为主。人工神经网络用作步进电动 机控制时，可采用一般的反向转波计算方法，就是通过实验数据的 应用，通过电机负载转矩以及电机的初始速度最终确定智能监控系 统可监测的最大速度增加值。这种设计方案的实现，要求神经网络 具备识别三维图形映射的能力，以便达到比常规梯形控制计算模式 也有非常独特的优势。电气控制系统出现故障之前征兆呈非线性， 因此人工智能技术中的模糊逻辑、神经网络等等部分可以充分发挥 其优势。 最后是人工智能技术在电气自动化控制系统中的运用，主要的 强的控制成效。在此模式下，人工神经网络可以大大缩减电气自动 化系统定位所需要的时间，并且强化对于负载转矩以及非初始速度 技术方法有、神经网络、专家系统以及模糊控制三种，其中以最后 种控制技术最为简便，可应用性最强。人工智能技术在电气自动 化控制系统中以ＡＩ控制器为主，其可以视为非线性函数近似器。 与一般的函数估计设备相比较，ＡＩ控制系统在进行设计时不一定必 须工作对象的具体模型，这就避免在设计时需要考虑控制对象模型 本身的参数变等不确定性。此外，其性能提升的空间比较大，而且 易于调节，一致性强，对于新的数据信息适应性良好；配置成本低 而且更新简便、抗干扰能力强。 一变化范围的控制工作。人工神经网络的结构以多层前馈型为主，具 体可分为两个系统：系统一是在辨识电气动态参数的基础上对通过 定子的电流进行自动调节与控制，系统二是在辨识机电系统的运行 参数基础上对转子速度进行自动调节与控制。 ３结论 电气自动化控制系统作为提高电气设备的生产能力、流通交 换速度的重要环节，脱离了人力操作控制，最大程度实现智能化， 不仅可以为企业节约人力成本，而且有利于生产效率的增加。人 工智能技术是专门研究人类智能模拟的科学，其应用范围以问题 求解、逻辑推理、语言理解、以及专业知识数据库和自动性强的 ２电气自动化控制系统中人工智能技术的具体应用 电气自动化控制系统当中，人工智能技术的应用有两种，一是 直流传动控制；另一种是效流传动控制。 在直流传动控制中，人工智能技术的应用有模糊逻辑控制技术 为主，有Ｍａｍｄａｎｉ与两种可用于调速控制系统。它们均具备规则库 部分，规则库实质上是一个ｉｆ—ｔｈｅｍ的模糊规则集合。以后者为例， 它最主要的规则就是“ｉｆ ｘ＝Ａ，且Ｙ＝Ｂ，则ｚ＝ｆ（Ｘ，Ｙ）Ｚ则ｚ”。 其中的都是模糊集。模糊控制设备以推理机为核心部分，它负责模 机器人等多个方面，最大的特征就是自动化。即以推动机械向人 类行为意识能力靠拢，从这个意义上来说，人工智能技术在电气 自动化控制系统中的应用前景非常广阔，在数字控制理念的指导 下，传统上使用的控制器设计技术将逐渐会为控制效果更好的人 工智能软件技术所取代，因此有关单位与部门须加强这方面的技 术研究力度。 参考文献： 仿人脑的智能化决策以及模糊控制命令的推理。除此以外还有模糊 化部分、知识库部分以及反模糊化部分，第一个部分是通过多种不 同形式的函数对所输入的变量做出测量，并将其量化、模糊化；第 二部分就是由数据规则以及语言控制库构成所构成的知识库，本库 设计时就是应用专家的知识与经验对电气设备进行控制，在建立设 备模型时，模型操作设备依据人工神经网络系统的推理机制进行模 型建设；最后是以模型参数量化与中间平均技术等模糊化技术的 ［１］ 都继伟，智能技术在电气自动化控帝１中的应用［Ｊ］．科技致 富向导，２０１３（３２）． ［２］ 朱子龙．人工智能技术在电气自动化控制中的运用探讨 ［Ｊ］．科技创新与应用，２０１２（１７）． 作者简介：范宁（１９９４．０７一），男，汉族，南通海安人，本科，自动化专业，江苏大学京江学院。 １０