試論自動化控制中人工智能算法的應用

鄧晨曦 蔣一鋤

摘 ?要：隨著科學技術的不斷進步，人工智能水平得到了很大提高。將人工算法運用到自動化控制中，既在一定程度上彌補了系統存在的不足之處，同時也增強其精確度。文章首先對人工智能算法展開了詳細的分析，進而對在自動化控制系統中應用人工算法的實際作用進行探討，最終提出了人工算法的具體應用。

關鍵詞：自動化控制;人工智能;算法;應用

中圖分類號：TM76 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）32-0164-02

Abstract： With the continuous progress of science and technology， the level of artificial intelligence has been greatly improved. The application of artificial algorithm to automatic control not only makes up for the shortcomings of the system to a certain extent， but also enhances its accuracy. First of all， this paper makes a detailed analysis of the artificial intelligence algorithm， and then discusses the actual function of the application of the artificial algorithm in the automatic control system， and finally puts forward the specific application of the artificial algorithm.

Keywords： automatic control; artificial intelligence; algorithm; application

引言

要想保證電氣自動化控制系統的正常運行，必須應用科學的控制方式，提高精確程度。自動化控制的研究對象主要包括以下四方面：對計算機數據進行處理應用、對數據數字化進行分類識別處理、對系統組成結構進行優化以及對電氣自動化進行控制。將人工智能算法與自動化控制技術二者相結合，可以使電氣自動化系統的工作效率得到顯著提升，并且能夠使傳統電氣控制的工作時間大大減少，在很大程度上使工作設備消耗的能源得到降低。

1 人工智能算法概況

1.1 起源及技術支持

在應用人工智能算法時，由兩種設備共同提供技術支持，分別是數據處理設備和計算設備。其中，計算設備的主要功能是對龐大的數據算法進行運算。通過相關設備的使用，可以使部分大數據得到集中化處理，并對處理結果展開分析，以處理結果為依據，對人類智慧及其智力反應進行相應的模仿。人工智能技術涉及了多個學科的知識，比如社會學和自然科學等學科，能夠對語言和圖文進行處理、計算機編程、無人機等給予一定幫助，此外，這項技術必須以大量的數據支持為基礎。

1.2 人工智能技術的基本情況

隨著科學技術的不斷發展，計算機技術已經與現代化的生產技術相融合，創造出先進的生產技術，迎來了智能化生產的時代。當前社會中，眾多生產領域已經大范圍應用人工智能技術，這使社會生產需要的人力、物力資源等大大降低，有效緩解了資源浪費問題，從而在極大程度上提高了資源利用率，同時使生產成本得到降低。人工智能屬于計算機科學的重要組成部分，是一門富有挑戰的學科。通過在機器人中放置智能化系統，融入人的思維，對人的行為進行模仿，這樣可以使它具有人類思維以及感知能力，進而可以對面臨的各種狀況進行高效處理。隨著人工智能技術的逐漸進步，便出現了人工智能算法。人工智能算法，又被稱作機器智能，學科邊緣性較高。這門學科的基本原理是利用智能機器人，模仿人類的智能反應。目前，人工智能算法已經應用到多個領域中，包括語言、遺傳變異和圖像等。

1.3 人工智能算法的主要特征

人工智能算法與很多學科息息相關，例如，計算機科學、數學、心理學等，具有十分顯著的特征，主要包括以下四點：第一，具有較高的可靠性。利用人工算法，可以使對電力系統的便捷操作得以實現，進而對電力系統的工作效率進行提高，同時增強其控制的精確度，最終使工業生產的效率及質量得到提高，對企業的現代化發展起到很大的推動作用。第二，在開展電氣設計時，若應用人工智能算法，那么不需要對其控制對象的實際動態、參數變化等數據進行詳細掌握。第三，對于人工智能算法而言，需要使其人工控制器和驅動器保持一致性，有利于使人工智能算法的精準度得到提升。第四，在設計控制器期間，運用人工智能算法，能夠使抗干擾能力得到顯著提高，此外，還可以進一步提升信息及數據的適應能力，進而有利于加快設計修改及擴展的速度。

2 應用人工智能算法的具體作用

如果運用人工算法，可以對電氣設備的設計及生產過程實行有效監控，從而具備強大的糾錯功能。在對電氣設備的質量及安全性能進行評估的過程中，運用人工智能算法具有極大的優勢。在人工智能算法的幫助下，可以對上述知識進行綜合處理，這樣將有利于設計工作的快速開展。否則，若只依賴于設計人員的專業能力，將會消耗大量的人力、物力、財力資源。同時，對人工智能算法進行合理使用，可以有效解決電氣設備設計過程中出現的多種問題，比如，涉及專業知識較多、涵蓋領域過廣、操作難度較高、需要較多的技術人才等問題。此外，該技術能夠使復雜的計算、模擬環節更加高效、快速地進行。在實際應用期間，可以使設計時間大大縮減，并使其科學性和精準度得到進一步提高。一般情況下，在人工智能算法的應用過程中，必須與實際情況相結合，以此為依據，對電氣設備展開相應設計，制定出科學合理的設計方案。在此期間，需要不斷將設計方案與儲存的設計經驗進行分析對比，并逐漸進行完善，從而對新功能的開發起到促進作用。此外，還可以結合人工智能算法的專家系統，對設計方案不斷進行優化，并與遺傳算法數據進行比較，進而使設計方案更加精確。

3 在自動化控制中人工智能算法的具體應用

3.1 將人工智能算法應用到電氣設備設計中

開展電氣設備設計這項工作是有一定難度的，具有較強的系統性，與多個領域的知識均有交集，對設計人員要求較高，除需要具備強大的知識儲備和豐富的設計經驗外，還需提供相應的人力、物力資源。當使用人工智能技術時，可以借助于CAD技術、人工算法等技術的幫助，能夠使復雜的計算以及模擬環節的效率得到提升，并使其精準度進一步提升。對于人工智能算法而言，其重點內容是遺傳算法，此算法極為先進，計算結果具有極高的精確度。在這種情況下，要想應用人工智能算法，相關工作人員必須保證電氣設備的設計具備較高的科學性。此外，在選擇設計人員時，必須保證其計算機水平較高，進而使其利用人工算法完成電氣設備的設計。將人工智能算法應用至自動化控制系統中，能夠有效增強設計方案的科學性，使產品開發周期得到進一步縮短。

3.2 將人工智能算法應用至電氣設備控制中

電氣控制在電氣設備自動化的過程中發揮著重要作用，與電氣化系統的正常運行具有極為緊密的聯系，在電氣設備控制的實際過程中，需要進行極為復雜、繁瑣的操作流程?；诖?，當前研究的重點內容便是如何對電氣系統的控制效率進行提升，通過人工智能算法的運用，能夠使電氣設備的自動化控制得到實現，這樣不但可以有效增強控制效率，而且使控制過程中的人力、物力、財力等各種資源浪費現象得到緩解。在電氣設備控制中使用人工智能算法，大致包括三方面內容，分別是進行模糊控制、專家系統控制以及神經網絡控制，其中，模糊控制較為關鍵，其主要原理是利用傳統電氣過程中的交流和自流傳動，對PI、PID控制器進行替代。同時，模糊控制的操作程序并不復雜，與實際具有密切聯系，目前已經得到了較為廣泛的應用。

3.3 將人工智能算法應用至電力系統中

目前，對于絕大部分現代化電氣企業來說，在進行電力系統的控制期間，均采取了PLC人工智能技術。若對此項人工智能技術加以合理應用，便能夠對某些工藝流程實現一定控制，這樣有利于提升電力系統運行的安全性。與此同時，在使用PLC人工智能技術的基礎之上，可以有效增強電力系統的生產效率，并對其穩定性進行一定提高。在電力系統中使用人工算法中的專家系統，系統涉及了很多專業性知識、規則等。以專家經驗為依據來開展相關推斷，進而對其決策模式、決策手段及決策過程實施模擬，以此對相關問題進行科學地解決。專家系統具有非常復雜的組成結構，也就是由咨詢解釋、知識庫、推理機、知識獲取、人機接口等構成。在實際應用過程中，需要與具體情況相結合，及時對其知識庫、規則庫進行更新。就目前而言，在電力系統實際應用中，人工智能技術占據一定比例，常用的是多種復合神經網絡及數據集訓練算法解決實際問題。這樣一來，可以大面積地對信息數據進行處理，在復雜狀態下實施分類和識別，若對各元件的關聯性及人工神經網絡進行相關分析，可以實現對出現的故障問題實施診斷。

3.4 人工智能算法具備一定控制能力

首先，在采集數據的環節中，人工智能算法可以做到完全自動化，能夠對數據信息實時進行分析處理。同時，該技術能夠對所有量化數據進行搜集，并對有效的數值進行模擬，進而對采集的數據及時進行整理、存儲。其次，應用人工智能算法，可以實現對動畫情景的模擬工作，通過模擬圖片的系統情況，進而使模擬圖自動生成。然后，在人工智能算法的專家系統中，利用專家分析可以完美呈現出運行曲線，并對大量的數據進行儲存加工處理，從而自動生成相應報表。最后，通過應用人工智能算法，可以將造成故障的錄波、故障的出現順序進行詳細記錄，此外，還能對某些毀壞性操作實施模擬化操作，并且實現開關量變位機波形捕捉。

4 結束語

綜上所述，人工智能算法是計算機學科的一門重要分支，是一種新型科技。將人工智能算法應用至自動化控制中，不僅使其控制效率得到提升，并增強其精確度，還在很大程度上降低了人力、物力、財力等資源的消耗。在人工智能算法的不斷發展下，將會對自動化控制領域起到一定推動作用。

參考文獻：

[1]黃慧媛.試析電氣自動化控制中人工智能技術的應用[J].內燃機與配件，2019（2）：212-214.

[2]宋偉華.人工智能技術在電氣自動化控制中的應用分析[J].科技經濟導刊，2019，27（1）：38.

[3]張博.人工智能技術在電氣自動化控制中的應用思考[J].居舍，2018（36）：67.

[4]劉宗保.人工智能技術在電氣自動化中的應用[J].科技促進發展（應用版），2011（S1）：145-146.

[5]賈剛，張萌.淺談電氣自動化控制中的人工智能技術[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2011（27）：294-294.

[6]劉宇石.淺談電氣自動化控制中的人工智能技術[J].商場現代化，2011（Z2）：98.