人工智能話題論文(2)
人工智能話題論文
人工智能話題論文篇二
電氣自動(dòng)化控制中人工智能技術(shù)
電氣自動(dòng)化是一門以電氣系統(tǒng)的運(yùn)行、控制、研發(fā)為對(duì)象的實(shí)踐應(yīng)用性學(xué)科。人類社會(huì)發(fā)展到當(dāng)代，解放人類的雙手，最大程度實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行與控制的自動(dòng)化。全面應(yīng)用人工智能技術(shù)的最新成就，充分推動(dòng)電氣設(shè)備自動(dòng)化的進(jìn)一步深化發(fā)展，提高其系統(tǒng)運(yùn)行趨于智能化的同時(shí)，人工智能技術(shù)的應(yīng)用還利于強(qiáng)化系統(tǒng)工作的安全性、穩(wěn)定性，有利于企業(yè)生產(chǎn)效率的提升以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)。
1 人工智能技術(shù)研究與應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)情況
近年來(lái)，大量科研單位以及專業(yè)院校都在人工智能技術(shù)的創(chuàng)新與研究以及其電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中的應(yīng)用上開(kāi)展了大量工作，人工智能用于電氣設(shè)備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、故障診斷、預(yù)警、監(jiān)控以及自動(dòng)保護(hù)等方面都達(dá)到了一定的水平。
以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面為例，因電氣設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜性高，涉及到諸如電路、電磁、電機(jī)電器應(yīng)用等等大量的學(xué)科專業(yè)知識(shí)，更要求工作人員有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。目前，在數(shù)字技術(shù)空前創(chuàng)新發(fā)展的背景下，電氣產(chǎn)品及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作業(yè)已轉(zhuǎn)向了CAD，使得新產(chǎn)品新系統(tǒng)的構(gòu)建周期顯著縮短。在此基礎(chǔ)上加入人工智能技術(shù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量以及速度都可得到全面提升。
此外，人工智能技術(shù)在進(jìn)行電氣設(shè)備系統(tǒng)故障控制與預(yù)警方面也有非常獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障之前征兆呈非線性，因此人工智能技術(shù)中的模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等部分可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。
最后是人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的運(yùn)用，主要的技術(shù)方法有、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)以及模糊控制三種，其中以最后一種控制技術(shù)最為簡(jiǎn)便，可應(yīng)用性最強(qiáng)。人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中以AI控制器為主，其可以視為非線性函數(shù)近似器。與一般的函數(shù)估計(jì)設(shè)備相比較，AI控制系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)不一定必須工作對(duì)象的具體模型，這就避免在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮控制對(duì)象模型本身的參數(shù)變等不確定性。此外，其性能提升的空間比較大，而且易于調(diào)節(jié)，一致性強(qiáng)，對(duì)于新的數(shù)據(jù)信息適應(yīng)性良好;配置成本低而且更新簡(jiǎn)便、抗干擾能力強(qiáng)。
2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中人工智能技術(shù)的具體應(yīng)用
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用有兩種，一是直流傳動(dòng)控制;另一種是效流傳動(dòng)控制。
在直流傳動(dòng)控制中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用有模糊邏輯控制技術(shù)為主，有Mamdani與兩種可用于調(diào)速控制系統(tǒng)。它們均具備規(guī)則庫(kù)部分，規(guī)則庫(kù)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)if-them的模糊規(guī)則集合。以后者為例，它最主要的規(guī)則就是“if x=A,且y=B,則z=f(x，y)z則z”。其中的都是模糊集。模糊控制設(shè)備以推理機(jī)為核心部分，它負(fù)責(zé)模仿人腦的智能化決策以及模糊控制命令的推理。除此以外還有模糊化部分、知識(shí)庫(kù)部分以及反模糊化部分，第一個(gè)部分是通過(guò)多種不同形式的函數(shù)對(duì)所輸入的變量做出測(cè)量，并將其量化、模糊化;第二部分就是由數(shù)據(jù)規(guī)則以及語(yǔ)言控制庫(kù)構(gòu)成所構(gòu)成的知識(shí)庫(kù)，本庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)就是應(yīng)用專家的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行控制，在建立設(shè)備模型時(shí)，模型操作設(shè)備依據(jù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的推理機(jī)制進(jìn)行模型建設(shè);最后是以模型參數(shù)量化與中間平均技術(shù)等模糊化技術(shù)的應(yīng)用。
除了模糊邏輯控制技術(shù)以外，還有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。這種技術(shù)主要用于不同模式的識(shí)別以及各種信號(hào)的處理，可以在電氣傳動(dòng)控制工作中發(fā)揮有效作用。這種技術(shù)以并行結(jié)構(gòu)為主，適用范圍比較廣，可以大大提升條件監(jiān)控、診斷系統(tǒng)的準(zhǔn)確性;該控制技術(shù)最常用的學(xué)習(xí)策略是誤差反向傳播，也就是說(shuō)在網(wǎng)絡(luò)具備充足的隱藏層、結(jié)點(diǎn)和恰當(dāng)?shù)募?lì)函數(shù)的情況下，多層人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只要利用反向傳播就可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)的非線性函數(shù)近似參數(shù)，大大提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度。
在交流傳動(dòng)控制中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用也同樣有模糊邏輯與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種具體運(yùn)用。
就模糊邏輯而言，到目前為止均以模糊控制器直接代替原有的普通速度控制設(shè)備為主，不過(guò)西方某大學(xué)研發(fā)了一種高性能的帶有多個(gè)模糊控制器的全數(shù)字化傳動(dòng)控制體系，該體系所帶有的模糊控制器即可以用來(lái)代替普通的速度控制設(shè)備，又可以用于執(zhí)行它控制任務(wù)。
就人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)而言，實(shí)踐研究中以其對(duì)交流電氣設(shè)備及其驅(qū)動(dòng)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)及診斷為主。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用作步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制時(shí)，可采用一般的反向轉(zhuǎn)波計(jì)算方法，就是通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的應(yīng)用，通過(guò)電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩以及電機(jī)的初始速度最終確定智能監(jiān)控系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)的最大速度增加值。這種設(shè)計(jì)方案的實(shí)現(xiàn)，要求神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備識(shí)別三維圖形映射的能力，以便達(dá)到比常規(guī)梯形控制計(jì)算模式強(qiáng)的控制成效。在此模式下，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以大大縮減電氣自動(dòng)化系統(tǒng)定位所需要的時(shí)間，并且強(qiáng)化對(duì)于負(fù)載轉(zhuǎn)矩以及非初始速度變化范圍的控制工作。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)以多層前饋型為主，具體可分為兩個(gè)系統(tǒng)：系統(tǒng)一是在辨識(shí)電氣動(dòng)態(tài)參數(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)通過(guò)定子的電流進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制，系統(tǒng)二是在辨識(shí)機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)基礎(chǔ)上對(duì)轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制。
3 結(jié)論
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)作為提高電氣設(shè)備的生產(chǎn)能力、流通交換速度的重要環(huán)節(jié)，脫離了人力操作控制，最大程度實(shí)現(xiàn)智能化，不僅可以為企業(yè)節(jié)約人力成本，而且有利于生產(chǎn)效率的增加。人工智能技術(shù)是專門研究人類智能模擬的科學(xué)，其應(yīng)用范圍以問(wèn)題求解、邏輯推理、語(yǔ)言理解、以及專業(yè)知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和自動(dòng)性強(qiáng)的機(jī)器人等多個(gè)方面，最大的特征就是自動(dòng)化。即以推動(dòng)機(jī)械向人類行為意識(shí)能力靠攏，從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用前景非常廣闊，在數(shù)字控制理念的指導(dǎo)下，傳統(tǒng)上使用的控制器設(shè)計(jì)技術(shù)將逐漸會(huì)為控制效果更好的人工智能軟件技術(shù)所取代，因此有關(guān)單位與部門須加強(qiáng)這方面的技術(shù)研究力度。
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