人工智能話題論文(2)
人工智能話題論文
人工智能話題論文篇二
電氣自動化控制中人工智能技術(shù)
電氣自動化是一門以電氣系統(tǒng)的運行、控制、研發(fā)為對象的實踐應(yīng)用性學(xué)科。人類社會發(fā)展到當(dāng)代，解放人類的雙手，最大程度實現(xiàn)機械運行與控制的自動化。全面應(yīng)用人工智能技術(shù)的最新成就，充分推動電氣設(shè)備自動化的進(jìn)一步深化發(fā)展，提高其系統(tǒng)運行趨于智能化的同時，人工智能技術(shù)的應(yīng)用還利于強化系統(tǒng)工作的安全性、穩(wěn)定性，有利于企業(yè)生產(chǎn)效率的提升以及市場競爭力的增強。
1 人工智能技術(shù)研究與應(yīng)用的現(xiàn)實情況
近年來，大量科研單位以及專業(yè)院校都在人工智能技術(shù)的創(chuàng)新與研究以及其電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中的應(yīng)用上開展了大量工作，人工智能用于電氣設(shè)備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、故障診斷、預(yù)警、監(jiān)控以及自動保護(hù)等方面都達(dá)到了一定的水平。
以結(jié)構(gòu)設(shè)計方面為例，因電氣設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜性高，涉及到諸如電路、電磁、電機電器應(yīng)用等等大量的學(xué)科專業(yè)知識，更要求工作人員有豐富的實踐經(jīng)驗。目前，在數(shù)字技術(shù)空前創(chuàng)新發(fā)展的背景下，電氣產(chǎn)品及其控制系統(tǒng)的設(shè)計工作業(yè)已轉(zhuǎn)向了CAD，使得新產(chǎn)品新系統(tǒng)的構(gòu)建周期顯著縮短。在此基礎(chǔ)上加入人工智能技術(shù)，系統(tǒng)設(shè)計的質(zhì)量以及速度都可得到全面提升。
此外，人工智能技術(shù)在進(jìn)行電氣設(shè)備系統(tǒng)故障控制與預(yù)警方面也有非常獨特的優(yōu)勢。電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障之前征兆呈非線性，因此人工智能技術(shù)中的模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等部分可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢。
最后是人工智能技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)中的運用，主要的技術(shù)方法有、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)以及模糊控制三種，其中以最后一種控制技術(shù)最為簡便，可應(yīng)用性最強。人工智能技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)中以AI控制器為主，其可以視為非線性函數(shù)近似器。與一般的函數(shù)估計設(shè)備相比較，AI控制系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計時不一定必須工作對象的具體模型，這就避免在設(shè)計時需要考慮控制對象模型本身的參數(shù)變等不確定性。此外，其性能提升的空間比較大，而且易于調(diào)節(jié)，一致性強，對于新的數(shù)據(jù)信息適應(yīng)性良好;配置成本低而且更新簡便、抗干擾能力強。
2 電氣自動化控制系統(tǒng)中人工智能技術(shù)的具體應(yīng)用
電氣自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用有兩種，一是直流傳動控制;另一種是效流傳動控制。
在直流傳動控制中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用有模糊邏輯控制技術(shù)為主，有Mamdani與兩種可用于調(diào)速控制系統(tǒng)。它們均具備規(guī)則庫部分，規(guī)則庫實質(zhì)上是一個if-them的模糊規(guī)則集合。以后者為例，它最主要的規(guī)則就是“if x=A,且y=B,則z=f(x，y)z則z”。其中的都是模糊集。模糊控制設(shè)備以推理機為核心部分，它負(fù)責(zé)模仿人腦的智能化決策以及模糊控制命令的推理。除此以外還有模糊化部分、知識庫部分以及反模糊化部分，第一個部分是通過多種不同形式的函數(shù)對所輸入的變量做出測量，并將其量化、模糊化;第二部分就是由數(shù)據(jù)規(guī)則以及語言控制庫構(gòu)成所構(gòu)成的知識庫，本庫設(shè)計時就是應(yīng)用專家的知識與經(jīng)驗對電氣設(shè)備進(jìn)行控制，在建立設(shè)備模型時，模型操作設(shè)備依據(jù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的推理機制進(jìn)行模型建設(shè);最后是以模型參數(shù)量化與中間平均技術(shù)等模糊化技術(shù)的應(yīng)用。
除了模糊邏輯控制技術(shù)以外，還有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。這種技術(shù)主要用于不同模式的識別以及各種信號的處理，可以在電氣傳動控制工作中發(fā)揮有效作用。這種技術(shù)以并行結(jié)構(gòu)為主，適用范圍比較廣，可以大大提升條件監(jiān)控、診斷系統(tǒng)的準(zhǔn)確性;該控制技術(shù)最常用的學(xué)習(xí)策略是誤差反向傳播，也就是說在網(wǎng)絡(luò)具備充足的隱藏層、結(jié)點和恰當(dāng)?shù)募詈瘮?shù)的情況下，多層人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只要利用反向傳播就可以計算出對應(yīng)的非線性函數(shù)近似參數(shù)，大大提高網(wǎng)絡(luò)運行速度。
在交流傳動控制中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用也同樣有模糊邏輯與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種具體運用。
就模糊邏輯而言，到目前為止均以模糊控制器直接代替原有的普通速度控制設(shè)備為主，不過西方某大學(xué)研發(fā)了一種高性能的帶有多個模糊控制器的全數(shù)字化傳動控制體系，該體系所帶有的模糊控制器即可以用來代替普通的速度控制設(shè)備，又可以用于執(zhí)行它控制任務(wù)。
就人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)而言，實踐研究中以其對交流電氣設(shè)備及其驅(qū)動環(huán)境參數(shù)監(jiān)測及診斷為主。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用作步進(jìn)電動機控制時，可采用一般的反向轉(zhuǎn)波計算方法，就是通過實驗數(shù)據(jù)的應(yīng)用，通過電機負(fù)載轉(zhuǎn)矩以及電機的初始速度最終確定智能監(jiān)控系統(tǒng)可監(jiān)測的最大速度增加值。這種設(shè)計方案的實現(xiàn)，要求神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備識別三維圖形映射的能力，以便達(dá)到比常規(guī)梯形控制計算模式強的控制成效。在此模式下，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以大大縮減電氣自動化系統(tǒng)定位所需要的時間，并且強化對于負(fù)載轉(zhuǎn)矩以及非初始速度變化范圍的控制工作。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)以多層前饋型為主，具體可分為兩個系統(tǒng)：系統(tǒng)一是在辨識電氣動態(tài)參數(shù)的基礎(chǔ)上對通過定子的電流進(jìn)行自動調(diào)節(jié)與控制，系統(tǒng)二是在辨識機電系統(tǒng)的運行參數(shù)基礎(chǔ)上對轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行自動調(diào)節(jié)與控制。
3 結(jié)論
電氣自動化控制系統(tǒng)作為提高電氣設(shè)備的生產(chǎn)能力、流通交換速度的重要環(huán)節(jié)，脫離了人力操作控制，最大程度實現(xiàn)智能化，不僅可以為企業(yè)節(jié)約人力成本，而且有利于生產(chǎn)效率的增加。人工智能技術(shù)是專門研究人類智能模擬的科學(xué)，其應(yīng)用范圍以問題求解、邏輯推理、語言理解、以及專業(yè)知識數(shù)據(jù)庫和自動性強的機器人等多個方面，最大的特征就是自動化。即以推動機械向人類行為意識能力靠攏，從這個意義上來說，人工智能技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用前景非常廣闊，在數(shù)字控制理念的指導(dǎo)下，傳統(tǒng)上使用的控制器設(shè)計技術(shù)將逐漸會為控制效果更好的人工智能軟件技術(shù)所取代，因此有關(guān)單位與部門須加強這方面的技術(shù)研究力度。
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