谈人工智能在电气工程中的应用

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摘要：在电气自动化中应用较多的人工智能控制器主要是非线性函数近似器，如：神经算法、模糊理论、模糊神经算法和遗传算法等。在实际生产中把人工智能先进技术与电气自动化控制结合实现着技术的又一次飞越。

关键词：人工智能控制器的优势

中图分类号： S776.035

人工智能与电气运动控制是集电机、电子、自动化、计算机、智能控制和知识工程为一体的新兴交叉学科，其知识、技术和产品在工业、国防、交通、运输、民用等行业应用十分广泛。当前，电气运动控制系统运行条件的复杂化不断提高，同时对控制的智能化与精确化要求也越来越高，因此深入研究智能运动系统的设计、制造、运行规律，探索该方面的高层次科学研究、工程技术应用成为当务之急。

1.人工智能的概述

人工智能（Artificial Intelligence） ，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

人工智能是一门新的技术科学，它的研究、开发是为了模拟、延伸和扩展人的智能，这是一种理论、方法、技术及应用系统。电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理等领域的一门学科。随着现代技术的发展，为了减少运行成本，提高工作效率，把人工智能的先进研究成果与电气自动化控制相结合，实现了技术的又一次突破。

2.电气工程中智能控制的功能实现

（1）收集处理数据：对于所有开关量、模拟量，人工智能控制器都能对其进行实时采集，在要求明确的情况下，人工智能控制器能自动处理或存贮。（2）界面显示：设备和系统的运行状态都会在模拟画面上真实的显示出来，可从中了解到模拟量、计算量、隔离开关、断路器等实际的状况。有问题时，画面上会挂牌检修功能，还会形成对应得历史趋势图。（3） 运行监视：在设备的模拟数值、开关量状态出现问题时，智能监视就起到了很大的作用，它会自己报警，还会记录下事件的过程。（4）人工控制：操作人员只需要通过键盘或鼠标就可以对断路器及电动隔离开关进行控制，系统会对操作人员进行限制性的操作，对值班起到很大作用。（5）故障录波：故障录波较为详细，包括波形、开关量和顺序记录等。（6）分析不对称的应用，进行负序量计算等。（7）及时进行参数的设定和修改从而定值得到保护。（8）模糊控制、神经网络控制、专家系统控制是人工智能控制的主要的三种方法。

3.电气自动化技术中人工智能的应用分析

（1）电气设备设计中人工智能的应用。由于电气设备的具体设计是综合性、复杂性、专业性的过程，其涉及的范围也十分广，包括了电磁场、电子技术、变压器、电机、专业电路等领域，另一方面，这对其设计者也提出了更高的要求。通过人工智能方面的技术，能够实现大批较难迅速解决处理的模拟过程与相关繁琐计算，这就加强了设计过程内的工作精度和效率。当然，在电气设备设计进行的时候还要区别不同的情况与具体算法，比如说遗传算法会用在优化设计中，而专家系统总是用在开发性设计中。

（2）电气控制技术中人工智能的应用。电气自动化的控制技术可以实现强化分配、交换、流通、生产等关键环节，在加大财力投入的同时尽可能减少人力，以便提高电气系统中的运作质量与效率。电气设备控制系统里面人工智能技术的应用包含了神经网络控制、专家系统控制与模糊控制等，而在实际的应用过程中，使用最多的则是模糊控制，这主要是源于其简单化的控制，同时又和现实情况联系密切。

（3）人工智能对日常操作的影响。电力系统不仅影响着电力系统建设的自动化水平，对日常的管理工作的影响也十分重大。人工智能技术应用于日常操作中，可以帮助实现以家用电脑操作进行系统操作，简化电流调整、设备操作界面，并且可自动进行日志生成和储存、报表自动生成等功能。电气系统日常操作中引进人工智能技术，不仅能够简化各种操作、规范各种文件样式和规格，并且能够实现操作的简便性和可视性。

（4）电气故障诊断中人工智能的应用。在电气设备的故障诊断过程中，使用最为广泛的即是神经网络、专家系统、模糊理论等人工智能技术，尤其是对电气电动机、发电机进行的故障诊断。当前，电气系统中变压器的故障诊断通常适用方法为分析气体和分解变压器油中分解的气体，借助人工智能法可以有效提高相关诊断的准确性，其中人工智能技术通过结合模糊理论与神经网络，来完成故障诊断知识的神经网络以及模糊性的共同诊断过程，这样就可以从根本上提高诊断故障的全面性与准确性。

4.结束语

电气自动化控制革新离不开人工智能的大力支持。人工智能在自动化控制方面的优势越发的突显。促进人工智能在电气自动化控制中的应用以解决传统方法不能解决的复杂系统控制问题。

在电气自动化领域，人工智能应用集中体现于专家系统、自动程序设计、定理证明、逻辑推理、各类问题求解等方面，因此，在电气自动化技术中充分挖掘并利用人工智能的功能与效力，这样才能使工作更加顺畅、高效。

依据国内需要及本学科在国际上的发展趋势，今后人工智能与电气结合的研究方向及内容是：⑴智能控制理论与技术；⑵电气驱动自动化；⑶智能控制理论在电气运动系统中的应用；等。

参考文献

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4.罗立华。电气自动化控制中的人工智能应用[J]，科技创新与应用，2012年26期