人工智能在电气工程自动化中的应用

摘要： 随着科技的不断进步与发展，要想实现电气自动化控制的创新就需要有人工智能的支持，而且人工智能在这一领域的自动化控制的优点能够得到极大的发挥。因为人工智能是利用计算机实现工作，所以完全摆脱了传统控制方法的约束，可以有效解决传统方法难以解决或不能解决的问题，人工智能技术在电气工程自动化方面的作用也就越加重要。为此，本文从分析人工智能的优势入手，研究了人工智能在电气工程自动化过程中的广泛应用。

Abstract： With the advance of science and technology， artificial intelligence is key to the innovation of electrical engineering automatic control. Artificial intelligence， which is realized by computer， is out of the traditional control， and solves the problem in automation design. Its role in electrical engineering automation is also increasingly important. Therefore， starting from the analysis of the advantages of artificial intelligence， this paper studies its application in electrical engineering automation.

关键词： 人工智能；电气工程自动化；应用分析

Key words： artificial intelligence；electrical engineering automation；application analysis

中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）23-0027-02

1 人工智能的概念

人工智能（Artificial Intelligence），英文简写是AI，是一门近年来新兴的科学技术，是随着计算机技术发展的一个科学分支，和基因工程、纳米科学一起被称为21世纪三大尖端技术。这一技术的研究范围广泛，涉及许多不同的领域，比如哲学、认知科学、数学、神经生理学、心理学、计算机科学、仿生学等多种学科。这些不同的学科领域以人工智能为平台，彼此之间互相渗透影响而最终形成一门综合性的学科，因此从这一层意义上来讲，人工智能是自然科学和社会科学的交叉科学。

人工智能的概念首次提出是在1956年，经过近60年的发展，已在相关领域的研究上取得了飞速迅猛的发展，人工智能的具体应用可以简单概括为专家系统（ES）、人工神经网络（ANN）、模糊集理论（FL）、启发式搜索（HS）。在人工智能领域一个永恒的追求目标就是使机器具有类似于人类的智能处理系统从而可以胜任人的智力所能完成的工作。

人工智能是利用对计算机的研究来模拟人的某些思维和智能行为的学科，主要应用在智能控制、专家系统、机器人技术、语言和图像理解、遗传编程机器人工厂等方面。一般来说，人工智能研究的一个主要目标是让机器可以做一些人类的复杂工作。人工智能包括对机器的感知、思维和行为三方面的能力研究，人工智能的应用体现了自动化的特点，即让机械能够体现人类的意识，并加强对机器控制的自动化。但是尽管如此，人工智能终究不是人的智能，不可能超越人类的智慧，而是要受到人类的控制。

电气工程的研究范围局限于电气化方面，但是随着科学技术的发展尤其是互联网和计算机技术的发展，我们生活的每个方面都少不了计算机的身影。因此，用于电气自动化控制领域的人工智能正是顺应了这一趋势。电气工程中引入人工智能可以模拟人类的大脑进行信息和数据的收集、分析、处理和反馈，通过实现自动化生产，可大大提高生产效率，促进产业结构的调整和优化。

2 人工智能在电气工程中的优势

2.1 受其他因素影响小

传统古典控制器在进行模型构建时往往会受到众多不确定因素的不利影响，比如模型设置参数的变化，计算中不同数值的类型等，而电气自动化中的人工智能设计却不需要获得精确的动态模型，也不需要指定对参数等或环境的特殊要求，总体来看受外界的影响较小。

2.2 相关参数便于调节

对人工智能的相关参数进行适当调整，可以有效提升智能函数的性能，与传统的控制器比较而言，人工智能控制更便于调节，并且简单易学，适应能力强，就算专家不在现场指导，人工智能控制器也能够参照合理的数据，运用语言和响应的信息来进行设定，同时设定的参数也可以简单根据情况进行修改与扩展，方便而快捷。

2.3 具有优良的一致性

传统的控制方法是基于特定的目标和具体的设计，所以针对特定对象，这种控制方法的控制效果非常好，但对其他对象的控制效果则就无法保证。与传统的控制方法相比，电气工程中的人工智能控制具有优良的一致性，向系统内输入任何未知的数据也可以产生很高的估计，有些影响因素甚至可以忽略，此外，智能化设定程序将提升产品的规范性，确保产品性能的一致。

2.4 操作过程中出现的误差小

由于人工智能技术在运行过程基本不受外界的影响，加之其本身的抗干扰能力就很强，所以系统之前所设定的参数在操作过程中一般不会发生变动，从理论上讲这些参数会一直保持在一个值上而不会发生变化，所以实际值与理论值相差太多的现象就不会发生。

2.5 有效节省人力物力

在传统的电气操作过程中往往会涉及许多电气设备，比如机器、线路、变压器以及各种电线或电缆，由于涉及多种设备，往往会出现设备摆放杂乱无章的现象，这就需要每个机器都相应的有员工进行清理，这是一项长期而繁重的工作，因此需要投入大量的人力物力，从这个层面上传统的电气操作和人工智能技术相比，人工智能能够减少设备对线路、变压器等的需求和依赖，从而可以有效的减少人力物力的大量投入。

3 人工智能在电气工程自动化中的应用

3.1 电气产品的优化设计

电气产品的优化设计是一项复杂的任务，在设计过程中需要将科学设计和经验知识有机融合，才能使产品的设计科学而实用。近年来，随着计算机技术的飞速发展，通过采取人工智能技术来进行电气产品的设计，使得这一设计过程正渐渐从手工逐渐转向人工智能辅助设计，从而有效缩短了产品的设计周期，并且还使得产品的设计越来越优质、实用、科学。

3.2 电气设备的故障诊断

电气设备出现问题时，所表现出来的症状及其相关的实际问题是非常复杂的，有时候是很难判断和查找的，而人工智能技术的使用恰恰可以解决这一问题，同时利用人工智能故障诊断技术在电机和发电机也是很常见的。由于电气设备故障的非线性，不确定性和复杂性的特点导致传统的诊断方法准确率低，效果不明显，而人工智能通过将专家系统和模糊理论有机结合起来使用，能够确保故障诊断的高精度。

3.3 运行过程的智能控制

随着对自动化的要求越来越高，人工智能控制技术将是未来发展的一个趋势，这在电气工程自动化中已经得到了广泛的应用。电气设备的控制是一项复杂而综合的工作，要求具有很高的技术含量，还应该会将各种专业知识综合运用，再根据大量的数据进行计算和分析，通过人工智能技术的应用，结合专家系统控制、模糊控制、神经网络控制三者相互结合的方法，由于人工智能本身的特性可以确保计算速度快，计算精度高，从而节省了大量人力物力，对人力资源而言可以说是一种解放。

4 结语

在电气工程自动化控制系统应用中的人工智能技术，从其本质上来讲就是一种高科技的现代计算机控制技术，这种技术可以最大限度地在电气工程自动化控制中发挥作用，促进优化设计，诊断故障和智能控制。但这一新兴技术的应用还存在一些不完善的地方，仍然存有改进的余地，这取决于在实践中及时发现问题及时总结问题，来更好的发挥人工智能在电气工程中的作用。总之，随着人工智能技术的发展和进步，新的方法将会不断涌现，在电气工程自动化中的应用也将会越来越普及，如何利用现有的技术创新发展更好的发挥人工智能的作用将是未来研究的趋势。

参考文献：

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