主（zhǔ）頁 > 技術（shù）文章（zhāng） > 淺談人工智（zhì）能在工業自動化控製中（zhōng）作用 2025-09-03

淺談人工智能在工業自動化控製中（zhōng）作用

概況：職業教育以（yǐ）服務為宗（zōng）旨，以就業為（wéi）導向。為了培養更（gèng）加（jiā）符（fú）合就業崗位需求（qiú）的高技（jì）能應用型人才，近年（nián）來，高職教育教（jiāo）學改革如火（huǒ）如（rú）荼地展開，更是不斷推動著專業建設與教學改革向縱深發展。各大專院校把電氣自動化（huà）專業作為重（chóng）點建設專業群支撐專業，在推行“校企共育（yù）、產學研結合”人才培養模式的過程中，積極（jí）組織學生參（cān）加省內外各類職業技能大賽；並以此為（wéi）借鑒，在課程體係與（yǔ）教學內容重組、教學方法與手段改革、師資培（péi）養和實訓基地（dì）建等方麵，都融（róng）進了大賽因素。實踐證明，職業技能大賽對人才培養環節的各層麵都起（qǐ）到了積極的推動（dòng）作用。

而人工智能是指由人類（lèi）製造出來的“機器”所表現出來的智能。電氣自動化是研究與電氣工程有關的係統運行、自動控製、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研製開發以及電子與計算機應用等領域的一門學科。電氣自動化控製（zhì）是增強生產、流通、交換、分配等關（guān）鍵一環。
　　人類智能主要要包括三個力麵，即感知能力（lì），思維能力，行為能力，而人（rén）工智能是指由人類製造出來的“機器”所表現出來的（de）智能（néng）。人工智能主要包括（kuò）感知能力、思維能力（lì）和行為（wéi）能力。人工智能是研究（jiū）、開發（fā）用於模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用係統的一（yī）門新（xīn）的技術科學人工智能是計算機科學的（de）一個分支，它企圖了解智能的實質，並生產出一種新的能以人類智能相似的方（fāng）式作出反應的智能機器。該領域的研究包括機器人、語言識別、圖（tú）像識（shí）別、自然語言處理和專家係統等。電氣自動化是研究與電氣（qì）工程有關的係統運行、自動控製、電力電子技（jì）術、信息處理、試驗分析、研製開發（fā）以及電子與計算機應用等領域的一門學（xué）科。實現（xiàn）自動化，就等於減少了人力資本投（tóu）入，並提高了（le）運作的效率。
1、人工智能（néng）應用理論分析：
　　人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研（yán）究、開發用於模擬、延（yán）伸和擴展（zhǎn）人的智能的理論、方（fāng）法、技術及應用係統的一（yī）門新的技術科學。人工智能是門邊沿學（xué）科，屬於自然科學和社會（huì）科學的交叉。涉及哲學和認知科學、數學、心理學、計算機科學、控製論、不定性論，其研究範（fàn）疇為自然語言處理，知識表現，智能搜索，推理，規劃，機器學習，知識獲取，感知問題，模（mó）式識別，邏輯程序設計，軟計算，不精確和不確（què）定的管理，人工生命，神經網絡（luò），複雜係統，遺傳算（suàn）法等，應用於智能（néng）控製，機器人學，語言和圖（tú）像理解，遺傳（chuán）編程。
　　當今社會，計算機技術已（yǐ）經滲透到生產和生活的方方麵麵，計算機編程技術的日新月異（yì）催生自動化生產、運輸（shū）、傳播（bō）的快速發展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單（dān）的模仿人腦（nǎo）的收集、分析、交換、處理、回饋，所以模仿模（mó）擬（nǐ）人（rén）腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣（qì）自（zì）動（dòng）化控製是增強（qiáng）生產、流通、交（jiāo）換、分配等（děng）關鍵一（yī）環，實現自動化，就等於減少了人力資本投入，並提高了運作的（de）效率（lǜ）。
2、人工智能控製（zhì）器的優勢：
　　不同的（de）人工智能控製通常用完全不同的方法（fǎ）去討論。但AI控製器例如:神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到（dào）較好的（de）總體理解，也有利於控製策略的統一開發。這些AI函數近似器（qì）比常規的函數估（gū）計器具有更多的優勢，這些優勢如下
　　（1）它們的（de）設計不需要控製對象的模型（在許多場合，很難得到實際控製對象的精確動態方程，實際控製（zhì）對象的模型在控製器設計時往往有很多不確實性（xìng）因素。例如:參數變化，非線性時，往往不知道。)
　　（2）通過適當（dāng）調整（根據響應時間、下降時間、魯（lǔ）棒性能等)它們能（néng）提高性能。例（lì）如:模糊（hú）邏輯控製器的（de）上升時間比最優PID控製器快1.5倍，下降（jiàng）時間快3.5倍。
　　 (3)它們比古（gǔ）典控（kòng）製器的調節（jiē）容（róng）易。
　　 (4)在沒有必須專家知識時，通過響應數據也能設計它們。
　　 (5)運用語言（yán）和響應信息可能設計它們。論文格式，自動（dòng）化控製。。
　　 (6)它們有相當好的一致（zhì）性(當使用一些新的（de）未知輸入數據就能得到好的估計)，與驅動器的特性無關（guān）。工業自動化控製。現在（zài）沒有使用人工智能（néng）的控製算法對（duì）特定對象控製效（xiào）果非常好，但對（duì）其他控製對象效果就不會一致性地（dì）好，因此對具體對象必須（xū）具體設計。
3、人工智能的應用現（xiàn）狀：
　　 (1)優化設計電氣設備的設計是一項複雜的工作，它不僅要應用電路、電磁場、電（diàn）機電器等學科的知識，還要大量（liàng）運用設計（jì）中的（de）經驗性（xìng）知（zhī）識。傳（chuán）統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的。因此，很難獲得最（zuì）優方案。隨著計算機技術的（de）發展（zhǎn），電氣產品的設計（jì）從手工逐漸轉向計（jì）算（suàn）機輔助設計(CAD)，大大縮短了產（chǎn）品開發周期。人工智能的引進（jìn），使傳統的CAD技術如虎添翼，產（chǎn）品設計的效率（lǜ）及質量得到全麵提高（gāo）。
　　用於優化設計的人工智能技術主要有遺傳（chuán）算法和專家係統。遺傳（chuán）算法是一種比較先進的（de）優化算法（fǎ），非常適合於產品優化（huà）設計，因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。
　　（2）智能控製的功能實現
　　 ①數據（jù）采集與處理：對所有開關量、模擬量的實時采集，並能按要求處理（lǐ）或存貯（zhù）。
　　 ②畫麵顯（xiǎn）示：模擬畫麵真實顯（xiǎn）示一次設備和係統的運行狀態，可實時顯示電流、電壓等所有模擬量、計算量、隔離開關、斷路器等實際開關狀態（tài）及掛牌（pái）檢修功能，能生成曆史趨勢圖（tú）。
　　 ③運行監視：具（jù）有對各主要設備的模擬量數值（zhí）、開關量狀態的實時智能監視（shì），有事故報警越限和狀態變（biàn）化事件報警，事件順序記錄、聲光、語音、電話圖象報警。
　　 ④操作控製：通過鍵盤或（huò）鼠標實現對斷路器及電動隔離開關的控製，勵磁電流的調（diào）整。按順控程序進行同期並網帶負荷（hé）或停機操作（zuò）。係統對運行（háng）人員的操作權（quán）限加以限製，以適應各級運（yùn）行值班管理。
　　 ⑤故障錄（lù）波:模擬量故障錄波，波（bō）形捕（bǔ）捉，開關量變位（wèi），順序記錄等（děng）（包括主要輔機)。論文格式，自動化控製。。
　　 ⑥在線分析：不對稱運行分析、負序（xù）量計算等。
　　 ⑦在線參數設定（dìng）及（jí）修改：保護定值包括（kuò）軟壓板的投（tóu）退。
　　 ⑧運行管理:操（cāo）作票專家係統，運行日誌，報表的生成（chéng）及存儲（chǔ）或打印，運（yùn）行曲（qǔ）線等。
　　人工智（zhì）能控製技（jì）術在自動控製領（lǐng）域的研究與應用已廣泛展開，但在電氣自動化（huà）設備控製領域所見報道不多。可用於控製的人工智能方法主要有3種（zhǒng）:模糊控（kòng）製（zhì）、神經網絡控製、專家（jiā）係統控製。
4、恒壓供水案例簡析：
　　恒（héng）壓供（gòng）水在工業和民用供水係統中已普遍使用，由於係統的負荷變化的不確定性，采用傳統的PID算法實現（xiàn）壓力控製的動態特性指標很難收到理想（xiǎng）的效果。在恒（héng）壓供水（shuǐ）自動化控製係統的設計（jì）初期曾采用多種進口的調節器，係統的（de）動態特性指標（biāo）總是（shì）不穩定（dìng），通過實（shí）際應用（yòng）中的對比發現，應用模糊控製理論形成的控製方案在恒壓係（xì）統中有較好的效果。在實施過程中選用了AI 一808人工智能（néng）調節器作為主控（kòng）製（zhì）器，結合FXIN PLC邏輯控製功能很好地實現了水廠的全（quán）自動化恒壓（yā）供水。對於單獨采用（yòng）PLC實現壓力和邏輯控製方案，由於PLC的運算能力不足編寫一個完善的（de）模糊控製算法比較困難，而且參（cān）數的調整也比較麻煩，所以所提出的（de）方（fāng）案具有較高的性價比。
　　本案例中隻是一個人（rén）工智能在電氣自（zì）動化中（zhōng）的一（yī）個（gè）小小的應用，也是電氣元件生產供給的一（yī）個方向，實現機械（xiè）智能化是我（wǒ）們努力（lì）的追求（qiú），將（jiāng）人工智能的先進的最新成果應用於電氣自動化控製的實踐是一個誘人（rén）的課（kè）題。
5、結語：
　　人工智能研究的（de）一個主要目標是（shì）使機器能夠勝任一些通常需要人類智能（néng）完（wán）成的複雜的工作，電氣（qì）自動（dòng）化是研究與電氣工程（chéng）有關的係統運行。人工智能主要包括（kuò）感知能力、思維能（néng）力和行為能力，人工（gōng）智能的應用體（tǐ）現在問題求解，邏輯推理與定理（lǐ）證明，自然語言理解，自動程序設計，專（zhuān）家係統，機器人學等方麵。而這諸（zhū）多方麵都體現了一個自動化的特（tè）征，表達了一個共同的主題，即提高機（jī）械的人類意識能力（lì），強化控製自動化。因此人工智（zhì）能（néng）在電氣自動化領域將會大有作為，電氣自動化控製也需要人工智能的參與。

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