電氣工程自動(dòng)化的智能化技術(shù)應(yīng)用分析

1、電氣工程自動(dòng)化的智能化技術(shù)應(yīng)用分析 【摘要】智能化技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)電氣工程自動(dòng)化學(xué)科尤其是自動(dòng)控制的領(lǐng)域發(fā)展，提升電氣設(shè)備的運(yùn)行智能化，有效增強(qiáng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定的性能，是生產(chǎn)技術(shù)又一次巨大的革新。智能化技術(shù)運(yùn)用于電氣工程的自動(dòng)化中，可發(fā)揮巨大的作用，促進(jìn)電氣優(yōu)化的設(shè)計(jì)，及時(shí)診斷故障，并且還可實(shí)現(xiàn)智能控制，不斷提升電氣工程的效率，更好地服務(wù)于社會(huì)。 【關(guān)鍵詞】電氣工程 自動(dòng)化 智能化技術(shù) 一、智能化技術(shù)概述 隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，計(jì)算機(jī)編程技術(shù)可模仿人類(lèi)的大腦，例如分析、收集、回饋、處理以及交換信息，因而，計(jì)算機(jī)以模仿人類(lèi)大腦的形式，在一定的程度上促進(jìn)電氣工程的自動(dòng)化發(fā)展的步伐。在日常生產(chǎn)、分配、流通

2、與交換中，均需電氣工程的自動(dòng)化控制，并且通過(guò)電氣工程自動(dòng)化的控制，可有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化電氣工程，提高工作的效率，進(jìn)而促使生產(chǎn)與工作總體的效率有所提升。人工智能特殊性是由于其具備三種能力：行為能力、感知能力以及思維能力，因而，人工智能發(fā)展的潛力無(wú)限大。電氣工程自動(dòng)化作為一門(mén)電氣信息類(lèi)的新興學(xué)科，主要應(yīng)用于信息處理、控制運(yùn)動(dòng)、管理及決策、電子電力的技術(shù)、工業(yè)過(guò)程的控制、檢測(cè)及自動(dòng)化的儀表與電子及計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域。 二、人工智能的應(yīng)用現(xiàn)狀 隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展， 很多研究人員展開(kāi)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(cè)、電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化和保護(hù)

3、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(chǎng)、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(guò)手工的方式開(kāi)展的。這樣的設(shè)計(jì)過(guò)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(kāi)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(zhuān)家系統(tǒng)和遺傳算法。其中的遺傳算法是一種優(yōu)化的先進(jìn)算法，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)優(yōu)化上有舉足輕重的作用。因此電氣產(chǎn)

4、品的人工智能化設(shè)計(jì)很多都采用了這種方式進(jìn)行優(yōu)化。電氣設(shè)備的故障征兆和故障之間有著很多必然和偶然的關(guān)系，具有非線(xiàn)性、不確定性的特點(diǎn)， 它的優(yōu)勢(shì)能夠通過(guò)人工智能的方式得到最大的發(fā)揮。人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備診斷故障方面的應(yīng)用主要由：專(zhuān)家系統(tǒng)、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。在電力系統(tǒng)之中， 變壓器因?yàn)橹匾牡匚欢艿胶芏嘌芯空叩年P(guān)注。 三、智能化技術(shù)控制的優(yōu)勢(shì)分析 對(duì)于不同人工智能的控制，需運(yùn)用不同方式進(jìn)行探討，由于部分人工智能的控制器，例如神經(jīng)、模糊、模糊神經(jīng)以及遺傳算法均屬于類(lèi)非線(xiàn)形函數(shù)的近似器；采用此分類(lèi)有利于了解總體，以及促進(jìn)對(duì)人工智能控制策略綜合性的開(kāi)發(fā)，以上人工智能的函數(shù)近似器具備常規(guī)函數(shù)的估計(jì)器

5、不具有的優(yōu)點(diǎn)。 第一，在多數(shù)情況下，精確了解控制對(duì)象動(dòng)態(tài)方程是相對(duì)比較復(fù)雜的，所以控制器設(shè)計(jì)實(shí)際的控制對(duì)象模型，通常會(huì)出現(xiàn)許多不確定因素，例如參數(shù)變化與非線(xiàn)性時(shí)等，往往無(wú)法掌握新的信息。但人工智能的控制器設(shè)計(jì)，可不需參照控制對(duì)象模型。按照魯棒性、響應(yīng)時(shí)間與下降的時(shí)間不一樣，人工智能的控制器可經(jīng)過(guò)適當(dāng)調(diào)整以提升自身性能，例如，在下降的時(shí)間上，模糊邏輯的控制器可比pid控制器還要快四倍；在上升的時(shí)間上，模糊邏輯的控制器可比pid控制器還要快兩倍。同古典的控制器比較，人工智能的控制器更具備易調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。盡管缺少專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)的指引，人工智能的控制器也可以采取響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 第二，還可由相應(yīng)的信息以及語(yǔ)

6、言等形式開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，人工智能的控制器一致性極強(qiáng)，輸入陌生數(shù)據(jù)便可以出現(xiàn)很高的估測(cè)，還可忽視驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制器的影響。針對(duì)部分控制對(duì)象而言，盡管目前未采取人工智能的控制器，也能有良好效果，不過(guò)對(duì)其他控制的對(duì)象而言，不一定能產(chǎn)生良好的效果，因而，設(shè)計(jì)時(shí)需遵守具體問(wèn)題應(yīng)具體分析原則。在模糊化與反模糊化的過(guò)程中，若運(yùn)用隸屬函數(shù)、規(guī)則庫(kù)以及適合模糊神經(jīng)的控制器，便可精確進(jìn)行實(shí)時(shí)的確定。 四、智能化技術(shù)的運(yùn)用 （一）電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)的工作是相對(duì)比較復(fù)雜的，其主要綜合了兩方面內(nèi)容：理論學(xué)科的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。電氣產(chǎn)品傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式主要是設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)綜合大量實(shí)驗(yàn)手段的驗(yàn)證，缺少相關(guān)技術(shù)的支持，效

7、率比較低，工作量比較大，難以設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的方案。由計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，以及人工智能的技術(shù)應(yīng)用，電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)逐漸從手工轉(zhuǎn)入計(jì)算機(jī)輔助的設(shè)計(jì)，從一定程度上而言，減少產(chǎn)品從構(gòu)思至設(shè)計(jì)至生產(chǎn)時(shí)間，并使得設(shè)計(jì)逐漸邁向智能化、優(yōu)質(zhì)化以及高效化的時(shí)代。在人工智能的技術(shù)運(yùn)用在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，主要有兩種主要方法：遺傳算法與專(zhuān)家系統(tǒng)。遺傳算法特征是直接操作結(jié)構(gòu)對(duì)象，具備內(nèi)在隱并行性與全局尋優(yōu)的能力；可指導(dǎo)優(yōu)化與自動(dòng)獲取搜索空間，以及自行調(diào)整搜索的方向，不需標(biāo)準(zhǔn)的要求。這些遺傳算法的特征特別適合產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而其廣泛運(yùn)用在電氣產(chǎn)品人工智能的優(yōu)化設(shè)計(jì)之中。專(zhuān)家系統(tǒng)運(yùn)用于計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能的技術(shù)，主要是依據(jù)某領(lǐng)域的

8、一個(gè)或是多個(gè)專(zhuān)家提供經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)，進(jìn)行合理的判斷與推理，模仿人類(lèi)專(zhuān)家決策的過(guò)程，以此處理需人類(lèi)專(zhuān)家處理復(fù)雜的問(wèn)題，并且其更是產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)重要的方式，但目前尚處于研究的階段，實(shí)際的應(yīng)用比較少，未來(lái)的發(fā)展前景較大。 （二）人工智能控制技術(shù)。 人工智能的控制技術(shù)將是未來(lái)生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)，并且目前在電氣工程的自動(dòng)化方面也已廣泛運(yùn)用?？刂频姆绞街饕心：目刂啤?zhuān)家系統(tǒng)的控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制，主要運(yùn)用的方面是：記錄故障且實(shí)行在線(xiàn)分析；采集及處理全部模擬量與開(kāi)關(guān)量實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)智能的監(jiān)視各個(gè)主要的設(shè)施與系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)；通過(guò)鼠標(biāo)或是鍵盤(pán)達(dá)到控制系統(tǒng)的目的。 （三）故障的診斷。 電氣設(shè)施故障具備非線(xiàn)性、復(fù)雜性以及不確定性等特征，運(yùn)用傳統(tǒng)方式進(jìn)行的診斷效率較低、準(zhǔn)確率低。人工智能的方式引進(jìn)極大提升了故障的診斷準(zhǔn)確率，而人工智能的技術(shù)運(yùn)用在故障的診斷方式主