人工智能在电气自动化控制中应用

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人工智能作为新时代的科技产物，近些年来，在科学技术的飞速发展下，得到了成熟稳定的发展，在各个领域被广泛应用。与此同时，在新时代社会发展的时代背景下，我国先进的科学技术引领我国各个行业步入了自动化、智能化、数字化时代，各个生产行业为了追求高质量、高产出，利用人工智能技术，实现产品精准化、一致化、量产化，进而积极推进各个行业的实现智能化发展。将人工智能技术应用到电气自动化控制中，首先，不仅可以有效的降低人工误差，与此同时还可以搜集整理操作流程中的数据信息；其次，通过人工智能技术，优化电气控制系统，借助计算机智能系统，利用大数据分析，为产品的质量以及工作效率的提升提供更有效的保障，为企业提升市场竞争力。

1在电气自动化控制中应用人工智能技术的优势

1.1减少生产和制造的成本

在传统的电气自动控制中需要大量的人员参与，在人工操作过程中，因误差、操作不当等问题导致整个操作过程的工作效率降低的现象不可避免，这必将会带来不必要的物资消耗和时间浪费。然而，将人工智能科学合理的应用到电气自动控制中，可以有效的降低传统电气自动控制中的成本消耗，利用计算机代替人工操作，节约劳动成本的同时高效的完成生产任务，充分的发挥出每一个人工、每一份物质最大的使用价值，进而减少生产和制造的成本。

1.2适用范围广

伴随着人工智能技术的日益成熟，人工智能技术被广泛的应用到电气控制系统中的每一个环节，将电气系统中每一个环节的信息互联，建立一个全面的信息网，全方位的掌控整个控制系统，利用人工智能的数据分析技术，选择适当的操作流程，从而保证整个电气控制系统的安全稳定性。从人工智能在控制领域的应用来看，人工智能正在逐步取代人工，完成一些难度高、强度大、操作繁琐的工作，而随着人工智能在控制领域的应用普及，其技术体系和控制理论也逐渐得到完善。

1.3一致性好

人工智能是依托计算机技术的发展产生的新时代产物，借助计算机计算法实现自动化，智能化。众所周知，计算机计算是一行行精准不变的代码，将人工智能应用到电气自动化控制中，执行程序代码不做更改的情况下，所生产的产品的各项性能差异不大，可以很好的保证产品的性能规范一致性。同时，利用人工智能技术扩展兼容庞大的控制系统信息数据，实现智能化生产。在以往传统的生产模式当中，生产率低、产品性能不可靠等问题始终难以解决，其中额主要一个原因是由于人力在整个生产过程中起到了不可替代的作用，而由人力进行生产和评估的过程中，误差的存在会影响到产品的性能。人工智能引入后代替人力，完成人力所要完成的工作，同时能够使产品的性能得到保障，减少报废率，降低人力、物力成本。

1.4精度和可控性高

利用现代信息技术对人工智能的调控，可以使现代信息技术在电气自动化控制的过程具有更高的精度和可控性。例如，在对外界环境进行识别的过程中，借助人工智能中的机器视觉与传感器的结合，使其能在控制的过程中对微结构的观测、定位具有更高的精度，同时在拟合外界物体的轮廓的时候可以具有更高额精度。再者，在一些大型电气自动化控制的设备中，常会有由于设备老化、破损导致的危险事故，人工智能可以在控制的过程中进行实时检测和调控，从而减少危险事故的发生。在由电气系统控制的一些进给机构当中，例如滚珠丝杠螺母副，或者液压泵等，单纯由电气系统进行控制时，达到的控制精度低，加工出来的零件不满足使用要求，例如在一些车床上的进给装置仍采用手摇驱动的结构，效率低，产品的精度也差。即使在一些自动化的机床上，由于零件安装误差、对刀误差的存在使得加工出来的一些在精密领域使用的零件不满足使用要求，同时机床在加工零件的过程中，反馈机制对整个零件的加工检测机制不完善，加工过程不可控，人工智能的引入，一是可以补偿一些由于人为因素造成的误差，同时在加工的过程中对刀具的路径轨迹进行实时检测、反馈和修正，提早整个零件的加工精度。

2人工智能技术在电气自动化控制中的应用分析

2.1我国电气设备中的人工智能技术

在实现我国电气自动化控制的过程中，首要任务就是解决当前电气设备在生产和制造过程中所存在的问题。作为整个电气系统中最基础的组成设施，设计生产出具有高标准质量、高性能、高效率执行力的电气设备至关重要。将人工智能技术应用到电气设备中，可以有效的降低设备在生产制造时受到的制约条件，例如将资深的电气类工程师的丰富经验和科学的设计理念利用计算机技术进行编程形成软件，再利用计算机辅助设计和相关的设计软件为设备研发人员提供信息计术支持，可以更加便捷工程师的设计工作，进而解决对电气类工程师的经验及深厚的知识含量需求。诸如此类，利用人工智能可以为电气设备的设计生产提供更加便捷的助力。电气设备中，电气是一个控制系统，而设备则是由机器系统构成的。人工智能的引入可以提高机器学习的效率。也正是机器学习将人工智能带入公众视野，这一点让人工智能在此时引起了公众的关注。人工智能所带来的益处不言而喻，首先是指数增长的可用计算能力(，50年前设想的、被认为不可扩展的算法现在又重新流行起来。第二，互联网的出现缩小了世界，使物理距离变得毫无意义。社交网络和商业不再局限于地理区域。第三，互联网上持续不断的活动在我们周围留下了数字痕迹，如果机器学习依靠什么，那就是数据!因此，人工智能对数据的采集和处理具有更快的速度和可靠性。但是人工智能在电气系统中的应用并不是没有难度，其现阶段难以全面普及的原因也很复杂，一是一些重要的技术难点难以突破，二是一些必需芯片的短缺，还有就是人工智能与电气控制进行结合方向性技术问题。即使一些电气系统中应用了人工智能，但是对于其控制原理还尚不清楚，一旦人工智能出现差错，修复技术短缺。总之，技术、资金都是人工智能难以全面辅助电气系统进行控制的关键原因。另外，目前人工智能的发展在一定程度上陷入僵局，国外技术壁垒、技术封锁、算法结构固化等难题难以快速解决。

2.2我国电气故障排除中的人工智能技术

在以往电气设备的排查和检测往往用到的都是一些比较传统的方法，排查速度慢、效率低，这就导致电气设备故障检测的时间长，新设备的更换周期久远，在一些重要的应用场合中造成巨大的财产，甚至是人身损失。而人工智能技术引入到电气故障的排除中，依靠其高度集成的智能芯片，对图像处理、频率分析、电路诊断具有极高的速度，从而在整体上大大缩短了电气设备的更换周期。在电气系统持续运行过程中，电气设备通常会受到工作环境及工作时间、设备状态的影响，发生设备故障，尤其是发动机、发电机、高压变压器等设备，一旦发生故障，不仅影响正常的工作效率，还影响着人们日常生产生活。人工智能技术在电气自动化控制系统中常常应用的方法主要有：计算机神经网络、遗传算法、专家系统。其中专家系统在电气故障排查及检修中有着至关重要的作用，人工智能可以控制整个电气系统，进行全方面、长时间有效检测，与此同时，在排查出设备问题时，第一时间发出警报，并进行设备隔离，在及时解决故障的同时避免不必要的设备损失。同时在一些严峻环境中，极易对人造成危害，因此不适宜人工进行操作，人工智能的引入使其可以代替人工完成一些必要的工作。专家系统排查故障示意图如图1所示。

2.3我国电气设备操作中的人工智能技术

电气系统与我们的日常生活息息相关，随着人工智能技术的成熟，也被应用到电气系统的各个方面，为提高我们的日常生活品质提供了有效助力。例如：我们日常生活中的照明灯，将人工智能技术应用其中，利用其人体红外处理技术，为深夜归家的人们自动开启一盏温暖的灯，给人们心里带来一丝慰藉。人体智能感应照明灯开关构造示意图如图2所示。人工智能在电气设备操作中的应用主要在于控制机器设备，以其自主性、智能性对整个系统进行宏观调控。在以往电气设备的控制过程中，往往采用一些传统的控制方式，即使在现在，一些电气的控制设备还是采用单纯的人工操作控制，但是由于人随着工作机械强度的增大，出错率也在增大，每年由此引发的安全事故也屡见不鲜，但是人工智能引入电气设备操作恰恰可以改观这一点，代替人完成一些强度大的工作。而从国家战略安全的角度来看，人工智能在电气设备中的应用也是历史的趋势。在人工智能技术日益成熟的今天，依托于先进的科学技术，人工智能技术在电气自动化控制系统应用的过程中不断创新出的新思路，这不仅更加便捷我们日常的生产生活，同时也进一步的推动电气自动控制技术的发展，进而推进我国各个行业的长足稳定发展。从国家战略角度来看，电气控制是生产力发展的基础，而高精度的电气控制必需依赖于人工智能。

作者:潘进 单位:通快（中国）有限公司