人工智能技术在电气自动化控制中的运用

宋清汉 张广渊 王成

（山东交通学院 山东省济南市 250357）

在大数据时代背景下，我国科学技术飞速猛进，人工智能作为当今时代衍生的产物，人工智能技术逐渐由最初的理论研究转变成较为成熟的应用产物。当前，我国制造行以及其他产业发展正处于发展瓶颈，致使传统行业无法突破现有经济发展束缚。我国传统行业必须紧跟时代发展，将创新生产性与传统管理模式相结合，让传统制造行业冲破瓶颈，迎来新时代发展曙光。由此可见，将人工智能应用到电气自动化控制当中是未来工业发展走向。

1 人工智能技术概述

1.1 人工智能技术理论

人工智能技术能够对人的智能理论技术予以模仿，并对其数据信息得以有效控制。人工智能技术站在当前定义较多，没有标准化科学定义。然而，在整个行业领域人们对人工智能技术认知基本相同。也就是说，人工智能技术是当前计算机科学技术的重要分支，并在设计学领域以及科学领域方面存在一定的联系，技术人员能够将许多学科知识联系在一起，彼此相互较差，使其能够相互予以应用，这样人工智能技术急救可以得到充分开发，并将其系统应用特点应用到自动化领域当中，将人类操作程序进行模仿编程，促使人工智能可以模仿工人实施操作。当前，人工智能技术同计算机技术相互优化发展，让人工智能在各个领域中得以广泛应用，以此形成大数据网络时代，加快信息传递速度，促使自动化控制电气系统紧跟时代发展，让电气自动化更加智能，继而提高工作效率，带动社会经济良好发展[1]。具体如图1所示。

1.2 人工智能控制器

随着科学技术飞速发展，人工智能技术也在各个领域中广泛发展，通过对设计器技术进行科学改变，继而进一步增加人工智能技术在控制其设计的有效途径。人工智能控制器成为当前电气系统中不可忽视的一部分，担负着极为重要作用，继而充分发挥电气系统线路传送功能等。控制器要想控制好各项参数数值，通常都会应用PID控制算法，这种算法在计算过程中，无法控制好设定参数数值，严重影响计算的精准性[2]。倘若计算参数数值变化较大，二者参数相差甚远，会让控制器在制定指时无法达成预期效果，与实际要求相背离。人工智能技术在应用过程随着规模逐渐扩大，将传统计算方法与模糊控制计算法优化结合，从而在一定程度上控制算法的精准性，继而处理好各项参数误差问题，将控制效果达到最优化。人工智能控制器应用在电气自动化控制当中，可以使用非线性函数予以计算，促使非线性函数发挥最大作用[3]。

人工智能电气控制系统在设计过程中，不需要进行精密动态计算，也不用对非线性函数实施观察。当系统下降时人工智能系统可以通过函数调整发生变化，以此提高函数计算的准确定性，减少不比要的过冲。除此之外，人工智能控制器不仅在时间上的便捷性，还能在语言上的便捷性，技术人员只需要简单调节操作就能予以优化完成，使其保证控制器的一致统一性，即便人工智能控制器与驱动器里外分离，人工智能控制器同样可以预测出精准结果。为此，人工智能控制器应充分利用电气自动化作用当中，使其得以充分发挥，从而实现人工智能的快速发展和进步。

图1

2 人工智能技术特点

2.1 适应性强

传统控制方式主要以单路控制、线性控制为主，依照系统制定的对象进行具体操作控制，这样控制方法在实际应用中，控制效果显著，但是只能针对一种产品进行实际操作，对于其他同类产品或者是非同类产品控制能力显著降低。而人工智能技术则可以通过系统控制将传统单路路线控制转变成非线性变结构控制，面对复杂多变的制造环境，人工智能系统都是能灵活转变，并根据信息处理机构进行系统操作，其适用范围更加广泛。

2.2 操作简单

传统电气控制系统，在进行各项调试工作之前，技术人员应详细了解电气系统，依照该设备的原理图、系统元件连接以及接线图等予以参考，并对此进行综合分析。调试修改难度较高，需要花费较大的时间经历。而人工智能可以借助可视化系统予以控制操作，方便技术人员直观调整，该种操作模式比较简单，对操作人员要求比较低。在参数调节方面不需要不断尝试，简化操作步骤。技术人员调节完成可以通过计算机进行模拟操作，以此达到数据精准化，操作界面方便快捷。人工智能技术能够提高工作效率，借助计算机予以精准计算，使其在24小时之内予以自动工作，技术人员可以随时随地提取数据。

2.3 抗干扰力好

电气自动控制系统可以借助人工智能技完成现代化系统控制，提高自身稳定性，减少外界干扰能力，及时获取数据信息，实现系统的高效调节性，降低人为干扰因素，确保各项参数信息能够正常运行，减少系统运行误差。随着科学技术水平提高，由于人工智能技术抗干扰能力好，继而逐渐增加空间使用面积，促使计算机将人工智能技术予以充分发挥[4]。

3 人工智能技术在电气自动化控制中的应用

3.1 人工智能在电气自动化设计中的应用

在自动化电气设计过程中，其设计内容十分复杂，需要掌握很多专业性的知识，例如电路、电机、变压器以及电力电子技术等，并且该项技术对人才的要求比较高，需要技术人员应用专业化技术水平。除此之外，在电气设备设计过程中，该项技术设计需要花费大量的金钱、人力进行设计。而人工智能技术则可以减少人力难题，加强电气设计的精准性，提高工作效率，并根据不同需求设计不同计算方法，继而满足该项设计要求质量。工人员在实际操作时需要根据具体人工技能经验予以实践操作。

3.2 人工智能在故障分析与诊断中的应用

电气设备发生故障时，技术人员应根据实际情况予以处理，以此保证电气设备爱能够在此基础上良好运行。通常电气设备中电子元件可以应用较长时间，这样能够确保电气设备正常运行，减少电气设备故障几率。技术人员在对电气故障予以分析时，不能只看一面，而是要多方面综合查看，以便彻底排除电气设备故障，准确寻找错误根源并将其予以排除。通常技术人员在检查时，应对变压器进行检查。倘若电气设备中的变压器发生问题后，技术人员应对电气设备中的气体操作设备予以检查，这样检查模式比较科学，能够快速查出系统故障。然后有目的性的对其他设备进行检查，以此达到良好设备处置效果。做好各项检查工作，并对找出的问题予以及时修复，以便电气设备能够正常投入工作[5]。具体如图2所示。

3.3 人工智能在故障诊断系统中的应用

人工智能技术中的神经网络、模糊理论以及专家系统等故障诊断系统都得以广泛应用。目前，应用最为广泛的就是发动机、变压器故障诊断等。在诊断过程中，技术人员应从变压器油中将原本残存的气体进行分离，然后依据气体情况对当前的故障情况进行分析。倘若传统诊断方法不能寻找问题出根源，无法判断非线性与复杂性，致使诊断结果缺乏准确性，应结合各项数据模型寻找设备故障原因，继而给出科学合理的解决方案。人工神经网络处理理论知识具有良好优势，使其可以模拟人脑组织结构，可以对当前信息予以处理，通过构建模拟数据样本，继而自动识别、处理各项信息故障。人工神经网络中的每个网络系统都相应的处理器，各自负责各自部分的故障诊断，并对其进行处理。由于其理论知识可以快速对当前故障予以分类处理，为此电气系统能够应将人工智能诊断应用其中。这样电气设备一旦出现故障，技术人员就可以根据故障征兆快速寻找出故障部位，借助辅助电气系统对当前故障予以排查，然后根据各项参考数据快速更改计算机程序，将修复程度达到最佳效果。另外，技术人员还要将每次故障诊断进行分类总结，并将其记录到工作日志当中，以便今后再遇到此类问题能够快速解决。

3.4 人工智能在电气系统中的应用

在电气系统工程中，技术人员应保证各项电气设备能够正常运行，严格实施自动化控制。为此，技术人员应确保电气设备在生产制造过程中，所有环节与应用材料都科学合理。也就是说，现代化设备制造公司应充分发挥机械制造优势，并将人工智能技术应用到产品检验与设备管理当中。在实际应用过程中，技术人员应对当前使用的人工智能技术设备予以系统优化，促使各项程序予以系统化标准化，继而实现生产流程科学操控。除此之外，技术人员还要将人工智能技术应用到日常工作当中，将电气自动化控制操作变得更加快速高效，操作灵活简单，以此提升工作人员效率。人工智能技术应用到电气自动化以后可以优化改善各项环节，帮助企业节省更多的人力物力，促使电气设备运作效率上升，彻底改变我国传统制造行业命运，使其紧跟时代发展成为新时代的朝阳产业。具体如图3所示。

4 总结

图2

图3

随着科学技术飞速发展，我国信息技术也逐渐有所提升，促使人工智能技术得以应用越来越广。电气自动化控制应用过程中，将人工智能技术其中，可以提升电气系统的便捷性与高效性，提高工作效率。除此之外，人工智能技术通过借助计算机予以精准计算，减少外界干扰能力，及时获取数据信息，实现系统的高效调节性，降低人为干扰因素，确保各项参数信息能够正常运行，减少系统运行误差，促使自动化控制电气系统紧跟时代发展。