如何利用人工智能技术开展电气自动化控制

李泳霄 易义宁 周泉锦

摘 要：随着科学技术的快速发展，一种新型的技术——人工智能技术逐渐被应用于各行各业，尤其是在电气控制系统方面得到了有效的应用。与传统的PLC技术相比，人工智能技术具有显著优势，能在较高程度上替代人脑执行口令，具有一定的思维感知和行为能力，有着广泛的应用前景。本文将主要就利用人工智能技术在电气自动化控制中应用、当前面临的技术问题以及相应的解决和发展对策等几方面进行详细阐述。

关键词：人工智能技术；电气自动化控制；应用；对策

人工智能作为一种智能化的计算机技术，已经广泛应用与电气自动化控制领域。这项技术将计算机和人工智能相结合，人力不再是主要的劳动者，转而用机械代替，通过这种方式可以极大提升电器自动化控制的效率，从而进一步推动电气行业的发展，提升工作效率。人工智能技术的工作原理就是通过对计算机软件和程序化的控制使对人工智能的模拟和应用成为现实，这里面涉及了众多学科，例如数学、设计学等领域，这些学科相辅相成，相互结合，从而实现模拟人工智能的方式使控制系统做出自动化、智能化的反应。本文将主要就人工智能技术在电气自动化控制的应用、当前面临的技术问题以及相应的解决和发展对策等几方面进行详细阐述。

一、人工智能技术及其在电气自动化控制中的应用

（一）应用于优化电气产品设计

工作人员在进行电气产品的设计时需要具备丰富的理论知识和实践经验，但是当前我国在这方面的人才储备还不够完善，对电气设计的理论知识还不够成熟，这就使得设计的电气产品本身具有较大的局限性，而人工智能技术的应用可以有效解决上述问题，优化电气产品设计。

人工智能技术通过相关算法和系统控制操作对象，在这一过程中设计人员的需求可以得到满足，从而直接生成相应的电气产品设计方案。这里所说的系统指的是专家系统，它可以以工作人员的设计经验为依据进行设计方案的整合和分析，形成设计信息资料库，然后人工智能技术还会对这些信资料库进行分析，通过这种方式为设计方案提供决策依据，提高电器产品设计。[1]

（二）应用于提高电气自动化操作精度和灵活性

以往的电气控制的灵活性较差，在一定程度上还依赖于人工。而人工智能技术可以在一定程度上替代人力，实现电气自动化系统的智能控制，同时对相关的系统数据进行处理和分析，从而有效减少人工操作中出现的失误，提高电器自动化操作精度。当前，神经网络控制和专家系统的模糊控制是人工智能技术实现电气自动化控住的主要方式，它们主要就是利用人工智能技术对电气化系统内部的模拟量进行收集和分析处理，以便获取系统工作的实时数据，然后再将这些数据整理到一个数据库中，为后续的管理提供参考依据。

另一方面，控制器的智能化设计也是提高电气自动化操作精度和灵活性的一个重要途径。控制器是电气系统中的重要组成部分之一，是实现电气系统线路启动、传动等功能的关键。[2]所以要利用人工智能开展电气自动化控制技术首先就要对控制器进行设计，而这种设计的关键之一就是人工智能技术。PID技术是常用的控制算法，这类算法在應用的过程中要着重关注控制器控制参数，如果参数发生变化，就会与实际情况相差较大或者受到其他因素的不同程度的干扰，这种情况下所发出的控制指令是不能达到之前所预期的效果的。在应用人工智能控制技术后可以在很大程度上完善PID控制算法，有效避参数误差比较大的情况，提高电气自动化操作精度。[2]此外，将人工智能应用于电气自动化控制中可以实现利用计算机对电气运转相关参数进行随时监控监测，将控制过程中出现的失误概率降到最小。

（三）使劳动力得到优化

人工操作控制不仅需要大量的人力、物力，还有可能出现误差。而人工智能在电气自动化的控制中就可以有效改变这种现状，它利用自身技术优势来控制对一些较为复杂的产品的制造过程，进而减少劳动力，提高设备精度。

（四）应用于故障诊断中，提高故障处理效率

电气自动化控制有众多环节，而每一个环节都需要上千个机械设备同时高效运转，这种情况下，一旦出现故障，很难快速找出发生故障的具体位置和原因，这就会对企业造成巨大的经济损失。将人工智能技术应用在电气自动化控制中，就可以利用它的专家系统和模糊理论，应用专家系统检测、模糊逻辑诊断等方法对整个系统以及相关的仪表数据进行全面分析，从而掌握电气自动化系统运行的数据，便于及时采取有效的解决措施，为电气自动化系统的稳定运行提供保障。[3]此外，人工智能技术还可以对系统进行随时随地的监控，这样一来，一旦运行参数出现变化就会触发相关设备，人工智能可以马上发出警报，相关人员就可以进行处理，实现了故障的高效处理。

（五）应用于电气设备运转模式化

电气自动化控制中的大多数环节都具有较强的重复性、机械化等特点，针对这些特点，应用智能技术对这些流程环节进行设定，并且根据相关变化要求随时变换程序，这样一来，不仅提高了生产效率，而且对于相关工序流程临时变动要求进行修改提供了便捷，提高了工厂和企业的应变能力。[4]

二、利用人工智能技术开展电气自动化控制面临的问题及解决对策

（一）人工智能技术还有待完善

虽然当前的人工智能技术已经取得了较大的进步，但是在现阶段，人工智能技术还有许多技术难关有待突破。其中最突出的一个问题就是人工智能技术系统化应用还不够全面，电子技术是人工智能技术控制管理的核心，当工作过程中出现非程序现象的时候，人工智能系统就无法做出应对，没有办法做出程序设定之外的动作，这阻碍了人工智能技术在电气自动化控制中的应用，也会对企业带来不利的影响。[5]

针对这种现象，企业要追加相应的技术投入，不断完善并更新人工智能技术系统，培养专门的技术人员深入学习更多人工智能技术相关的知识。另一方面，企业也要强化电力故障和发生意外时的应急预案，进一步提升人工智能技术在电气自动化控制中的应变能力。

（二）对电气自动化中人工智能技术发展的趋势不够明确

当前电气行业中人工智能技术主要应用在较为大型的企业生产，这对于企业的发展存在极大的隐患。我国的人工智能技术本身起步就较晚，如果研究继续采用闭门造车的方式，会对人工智能技术在电气自动化控制行业的发展造成阻碍。

要解决这个问题，就要树立正确的人工智能技术发展方向，积极借鉴学习其他国家在这一方面先进的研究成果，同时还要不断扩展人工智能技术对整个电气自动化控制领域的作用和意义，从而实现人工智能技术在电气自动化领域中更加全面的应用。

综上所述，当前人工智能技术在电气自动化技术中的应用已经取得了一定的成绩并且具有广阔的发展前景，但是仍然存在一些问题有待解决，例如人工智能技术还有待完善、对电气自动化中人工智能技术发展的趋势不够明确、人工智能方面人才不足等等。针对这些问题，企业要做出相应的对策，追加技术投入，培养优秀的人才队伍，树立正确的人工智能技术发展方向，简化电气自动化控制流程等等。通过这些方式不断推进人工智能技术在电气自动化技术中全面、广泛地开展，为电气自动化安全稳定地运行提供保障，同时提升电气自动化系统的控制效率，实现电气行业的可持续发展。

參考文献：

[1]王伟.电气自动化控制中的人工智能技术研究[J].现代工业经济和信息化，2018，8（17）：56-58.

[2]肖占胜.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思考[J].电子技术与软件工程，2018（20）：106-107.

[3]刘春.电气自动化控制中人工智能技术应用[J].湖北农机化，2018（06）：32.

[4]刘冰清.电气自动化控制中应用人工智能技术研究[J].自动化应用，2018（01）：138-139.

[5]肖绪刚.关于对电气自动化控制中人工智能技术应用的思考[J].科技经济导刊，2016（24）：26+25.

作者简介：第一作者李泳霄（1983-），男，汉族，广西桂林人，本科，毕业院校：桂林电子科技大学，研究方向：电气自动化；第二作者易义宁（1988-），男，汉族，广西桂林人，大专，毕业院校：桂林理工大学，研究方向：电气自动化；第三作者周泉锦（1987-），男，汉族，广西桂林人，本科，毕业院校：湘潭大学，研究方向：电气自动化。