时间:2023-09-25 15:59:42
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇人工智能数字化技术,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
关键词:电气自动化;人工智能;技术
中图分类号:C35文献标识码: A
引言
在经济合理的条件下为用户提供高质量的电能是电力系统运行控制的最基本目标,因此对电力系统进行规划、监视和控制一直以来都是电力企业关注的重点。而随着社会经济的日益发展,国家电网的规模也在不断扩大,特别是各地区特高压电网建设的顺利完成,能源管理系统(EMS)运行人员面临着前所未有的压力,这种情况下很难保证电力系统安全、经济、可靠运行。除此之外还有一个不容忽略的问题就是目前EMS中心的计算机软件主要是以数据分析软件为主,对于电力系统运行中的突发事件缺乏智能化处理,这一实际情况使得电力系统运行控制完全依靠人工决策,尤其是在事故状态中,人工决策对于电力系统的正常运行有着决定性作用。为此,将智能技术引入到电力系统来推动电力系统自动化的发展具有普遍的现实意义。
1、人工智能技术概况
随着社会的发展,各种工程计算的增多,人脑无法承担越来越繁重的科学和工程计算,计算机能够比人脑更加快速、准确的计算出这些数据,因此,利用计算机形成的人工智能技术也就随之应运而生了。人工智能技术是于1956年的一次会议上提出来的,涉及到计算机、心理学、数学、认知科学、哲学等多个学科,属于自然科学和社会科学的交叉学科,和空间技术、能源技术并称为世界三大尖端技术。人工智能研究的主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作,它主要通过计算机来实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机,使得计算机能够实现更高层次的应用。人工智能不仅局限于逻辑思维,还综合考虑了形象思维和灵感思维,此外,还可以借助数学工具,使数学进行人工智能的学科。不同的人工智能技术具有不同的优势,例如人工智能建模技术就具有以下的优点:自治性、社会能力、响应性、能动性等。在复杂工程系统中运用人工智能建模技术,可以通过复杂系统中的基本元素及其之间的交互的建模和仿真,将复杂系统的微观行为和宏观“涌现”现象有机的结合到一起。人工智能建模技术对自身状态和行为有一定程度的控制能力,在完成建模和仿真任务时无需人为的干预,具有一定的自治性。人工智能建模技术能够理解自身所处的环境,可以对周围的环境变化作出及时和快速的响应。此外,人工智能建模技术还可以显示出有意识的不失时机和目标导向的行为表现。
智能控制理论概述智能控制是随着控制理论的发展而提出的一项控制技术,其主要作用是帮助解决传统控制方法中无法解决的控制问题,对于那些适应性要求高、不确定性和非线性强的控制系统尤为适用。而电力系统就是一个不确定性和非线性很强的复杂系统,系统中包含了大量未实现建模的动态部分,加上其分布地域范围十分广,对其进行控制管理是非常困难的。同时,随着我国经济社会和科学技术的不断发展,传统的调度控制模式已经无法适应时代对电网运行控制的要求,传统电网控制调度缺少必要的控制技术和指令设备,在控制过程中易出现误动、据动等问题,影响了电网运行效率。为了解决这些问题,电力控制系统中的智能控制就被提了出来。
2、电气自动化控制中人工智能技术的应用
2.1、人工智能技术在电气自动化控制中的应用现状
虽然科学技术在不断的进步,电气自动化控制水平也在不断的提高,传统的发展模式逐步得到改善,但相比于其他行业,电气自动化控制还需要不断的引进先进的自动化科学技术。
人工智能技术的引进,把电气设备设计从手工制图中解放出来,利用人工智能技术进行设计(例如遗传算法、专家系统等),大大提高了设计的效率和设计的质量,缩短了产品开发的周期。
在电气自动化控制系统中运用人工智能技术可以对所有开关量、模拟量进行实时采集,并按要求处理或存储。人工智能技术还可以模拟电气设备系统运行的实际情况,可以实时的显示电流、电压等实际开关状态及挂牌检修功能,并自动的生成历史趋势图。此外,还可以对电气工程中的主要设备、系统的运行进行监视,一旦发生故障,立刻报警。人工智能技术还可以对运行人员的权限加以限制,方便各级运行值班的管理。
2.2、模糊逻辑控制技术
对电力系统自动化的影响在智能技术的众多分支中,模糊逻辑控制技术可以说是最简单、最容易掌握的一种控制技术,从应用效果和应用范围来考虑这种技术具有很强的实用性和优越性,目前在家用电器中已经得到了广泛的应用如生活中常见的电风扇、电磁炉、电饭煲等都是通过模糊逻辑控制技术来实现控制的。而以模糊逻辑控制技术为基础的电力自动化控制系统具有一个完整、系统的逻辑推理,能够充分的表达语言变量,从而实现与人类逻辑相似的性能。2.5综合智能控制技术对电力系统自动化的影响智能技术是一个广泛的概念,到目前为止其已经衍生出专家控制技术、神经网络控制技术等多个分支,其中每一个分支都有着自己的优势和不足之处,而综合智能控制技术则是对这些智能技术的一种综合性应用。这种控制技术对于电力系统的影响将是全方位的,例如模糊控制技术只适合处理机构化知识,而神经网络控制技术在处理非机构化信息上更有优势,那么通过综合智能控制技术将二者进行补充结合,可以从不同方面来为电力系统自动化提供服务。笔者认为,融合了多种智能技术优势的综合智能控制技术对于电力系统自动化的发展所起到的推动作用更大,在未来将成为主要的研究方向。
2.3、线性最优控制技术
最优控制是最优化理论在系统控制方面的具体应用,其原理是在一定条件下,寻找最适合系统的控制策略,以使性能指标达到最大化或最小化。其在电力控制系统中的应用由来已久,有研究已经证明,利用最优控制手段能够提高电网远距离输电的输电能力,并能提高输电线路的输电品质。但由于其只能对电力控制系统中的局部线性模型进行最优策略的选择,因而控制作用有限,对于强非线性电力控制系统的最优控制效果并不理想,在实际应用过程中多用于对电力系统中局部进行控制的线性模型中。
2.4、监控技术
监控技术是电力自动化系统中不可缺少的一部分,通过监控,电力控制中心人员能够实时掌握电力系统各部分的运行状况。而随着电力行业的发展,智能监控技术得到了广泛应用。智能监控技术能够为用户提供数字化的监控界面,并对电力系统的运行进行实时地图形和数据分析,为控制人员提供决策支持。另外,现代智能监控系统还具备远程遥控界面、实时报警以及遥控闭锁等功能,使电力自动化控制的工作效率得到明显提高,节约了电力企业人力资源,增强了电力生产的安全可靠性,提升了电力系统的自动化水平,适应了时展要求。其智能性主要体现在,当对电力系统中高压进线部分,低压进线部分以及电源切换等部分进行分析时,会优先使用分布分层式的系统结构,并对各层的温度变化和运行状况进行监控。同时,智能监控还能够监测到电力系统中多种遥信量信号,并将这些信号实时反馈给监控中心。
3、结语
人工智能技术随着科技的不断发展,已经广泛应用在生活和生产当中,它作为一种高科技手段,改变着人类的产生、生活方式。人工智能代替传统智能在电气自动化中的应用,标志着电气产业的改革与发展,有效的降低了电气自动化的投入成本,最大程度的提高了工作效率,推动了电气自动化的健康发展。
参考文献
[1]周超.人工智能技术在电气自动化控制中的运用[J].硅谷,2012,08:21+87.
[2]张聪一,刘颖超.电气自动化控制中人工智能技术[J].科技传播,2012,15:83+79.
[关键词]人工智能;电气自动化控制;应用要点
中图分类号:U526 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)14-0066-01
引言
际中自动化技术具有很强的操作性,工作人员利用计算机控制机器完成作业。电气工程自动化中主要研究信息采集与处理,确保技术的实用效果,因此电气自动化系统在各行业都有着广泛应用,而电气工程自动化必定依赖计算机,研究电气自动化控制中人工智能技术具有现实意义。
1、人工智能概述
人工智能本质上是计算机科学的重要独立分支,其依托于计算机技术发展而来,目前来说人工智能在全球都属于尖端技术。人工智能实际就是让机器像人一样快速识别相应事物,借助计算机快速处理速度,保证结果的真实有效。人工智能作为先进技术,包含众多内容,比如分析与识别模拟景物、理解并生成自然语言等,这些都属于人工智能的研究范围。人工智能通过人工方式打造出可以和人类一样思维并采取相似反应的机器。但人工智能并不能取代人类,仅是人工智能处理方式的达成与人类一样的处理效果。
2、人工智能优点
2.1 大幅度提高工作效率
在电气化设备中加入人工智是一项最英明的决策,它能够有效减少各行业工作时间,提高工作效率。还能够及时、有效的处理好电脑输入设备输送来的数据,并对数据进行整理、分析和记录,合成新的有用的信息供大家参考和使用。由此可以看出,人工智能的广泛应用能够加快信息处理的速度,能够高效、准确的对信息进行优化和转换,将复杂信息简单化,帮助更多有需要的人和行业使用。
2.2 发挥电气自动化作用
在电气工程自动化发展历程中人工智能起着科学的导向作用。他充分发挥着系统的管理作用,促进企业转型,为企业节能减排做出巨大贡献,对于预算过程中产生的误差能进行有效排查和纠错,帮助企业避免很多因预算不周而产生的损失。同时,人工智能还能帮助企业及时发现和处理突发问题。作为一个帮助企业运转正常化的重要辅助工具,电气工程自动化在企业运转中,具有十分重要的意义和作用。比如,人工智能在制定企业生产计划、检测市场现状和营销状况过程中作用显著。因此,要有效提高企业管理水平,就需要将人工智能与企业发展紧密联系在一起。
2.3 较高性价比与操作性
电气自动化中人工智能技术广泛应用,实现电气自动化科学管理,实现长远发展。人工智能技术运行时具有通信与信息收集能力,优化电气系统运行,有效控制成本,因此性价比较高。此外人工智能技术具有自动逻辑Fenix功能,可以提高技术运行效率与准确度,节省成本开支。此外,数字化平台开放性带来操作代码程序,提高设置使用效率。
3、电气自动化控制中人工智能技术的应用
3.1 电气设备设计
电气设备设计应用很多学科知识,比如电机、电路等内容。现阶段随着相关行业发展壮大,人们对电气设备设计提出更高要求与标准,设计过程中必须依据人们实际生活改善与提升电气设备设计水平。传统电气设备设计工作中主要凭借设计师自身经验,很多时候没有考虑市场需求,出现严重资源浪费。而人工智能技术可以有效改善这点问题,设计师设计师需要计算很多复杂公式,极易出现错误,而人工智能技术可以有效解决此问题,通过自主演练确保结果的真实有效,降低设计人员工作强度。
3.2 电气控制质量
电气自动化控制作为主要环节,提升此环节效率,有助于提升电气运行系统的自动化水平,同时还能有效降低各项资源消耗度,大幅度提高人工系统运行的顺畅性。一般情况下,电气自动化设备中人工智能技术主要应用在专家系统、模糊控制及神经网络控制等内容。其中模糊控制有着最广泛的应用,主要原因在于其与实际生产工序有着紧密联系。电力系统直接影响系统自动化水平,也在实际管理工作中有着应用,影响日常操作。人工智能可以实时操作电脑程序,结合实际自动生成报表、日志及自动存储等功能。在企业中建立电气自动化人工智能化系统,主要就是将企业各方面的管理系统与信息自动化技术有机结合在一起,确保企业内部各级部门日常工作的信息,都能及时收集、汇报到上级管理部门处,以便管理人员能够在自动化电气管理系统的辅助之下,对各项工作的开展情况进行分析与管理,从而有效提升企业整体的管理水平以及工作执行能力水平。
3.3 故障诊断应用
电气故障诊断本质就是依据电气设备信息确定技术状态是否正常,同时明确故障性质与部位,查找故障发生原因,并给出具体解决措施。电气领域中,受到各种不确定因素影响造成频繁发生各种故障与事故,如果不能及时处理与解决这些故障或意外,既有可能带来严重的经济损失。传统电气控制过程中,也可以充分利用一些诊断方法,但实际中发现这些方法都无法准确确定结果的精准度,诊断过程与方法相对复杂。比如传统诊断变压器故障方法是,需要首先收集产生的气体,诊断气体判断其是否存在故障。诊断过程中需要耗费大量人力与物理,如果诊断结果不正确,直接造成大量人力与精力浪费。引入人工智能技术后,可以提高诊断结果的准确性与便捷性。除过变压器故障诊断外,还可以诊断发动机、发电机等电气设备进行故障诊断,大幅度提高工作效率,减低企业诊断成本,提高效益。
3.4 电气控制应用
人工智能技术在电气自动化控制中发挥着重要作用,已成为电气领域的主要构成部分。电气自动化与智能化可以有效降低工作成本,大幅度提高工作效率,比如人工智能抄表系统(图1)。
传统电气自动化控制过程中,实际操作中受到各类因素影响总会出现一些错误,加上部分操作过程相对繁琐,造成错误率大幅度提升。电气自动化控制领域中人工智能技术主要表现为有效控制神经系统、模糊控制与专家系统。利用模糊控制可以通过直流与交流实现自动化传动控制。通常来说,可以将模糊控制分成两种:Surgeno和Mamdam,后者可以直接通过调速控制,前者则是后者的主要构成。自从模糊神经元控制器应用于高性能传动产品中,人工智能技术在电气领域日益占据更重要的作用。
4、结语
人工智能技术在电气自动化控制中应用,不但可以实现智能化控制电气设备,还可以节省人工、通过计算机进行远程监控,提高企业生产效率,降低生产成本。生产工作中应用智能生产模式可以大大降低成本,企业通过此项技术可以提高自身竞争力,走在行业前列。希望通过本文论述,为融合电气自动化控制与人工智能技术提供借鉴。
参考文献
[1] 王佳.人工智能及其在SEO技术中的应用[J].电脑知识与技术.2016(30):11.
[2] 黄西平.电气自动化控制中的人工智能技术[J].山东工业技术.2016(21):78.
关键词:智能技术;无人化数字棉纺工厂;网络化;大数据
中图分类号:TS118 文献标志码:A
Building Unmanned Digital Cotton Spinning Mill Based on Intelligent Technology
Abstract: Chinese textile industry is in a critical period for industrial upgrading, and this requires textile machinery producers strengthen their R&D on digital, intelligent spinning equipment to help cotton spinning mills use less labor or build unmanned workshop. Nowadays, although domestic cotton spinning industry has the largest production capacity around the world, most domestic cotton spinning machines are not so good in intelligent performance. To meet the requirements of market, it is significant for textile machinery producers to develop cutting-edge textile machinery applying new ideas and technology, and help to build new intelligent unmanned cotton spinning mill.
Key words: intelligent technology; unmanned digital cotton spinning mill; internet-based; big data
1 引言
近几年,我国纺织行业的生产成本普遍上涨,大量企业出现了用工成本大幅度上升和招工难并存的局面,而企业自身科技创新能力不足、产品附加值不高,也严重了影响纺织企业的竞争力。
与此同时,全球经济发展方式正在发生深刻变革,科技创新孕育新的突破,“智能制造”已成为世界制造业发展的大趋势。《经济学人》2012 年4月发表的“第三次工业革命:制造业与创新”专题报道中阐述了目前由技术创新引发的制造业的深刻变化,指出数字化与智能化的制造技术是“第三次工业革命”的核心技术。
在发达国家,汽车、电子电器、工程机械等行业已大量使用工业机器人自动化生产线,出现了数字化、智能化工厂。近年来,物联网、云计算、人工智能等领域内各项新技术得到了快速发展和广泛应用,这将对纺织行业向数字化、网络化、连续化和集成化、智能化方向转型发挥强劲的驱动作用。
目前欧、美等发达国家和地区已经有纺织工厂实现了从原料到成品的全流程智能化生产,生产状况和车间环境实现了集中监控和远程控制,工人劳动强度大幅降低。作为纺织科技的重要载体,数字化、智能化的纺织工厂将是纺织行业未来重要的发展方向,是现代纺织工业化与信息化深度融合的应用体现。
2 经纬纺机新型无人化棉纺工厂
棉纺是纺织行业最重要的组成部分之一。在国内,棉纺机械较早推广使用数字化技术,棉纺工厂的自动化水平有了很大的提高,但与国际新技术相比在高速、高产、高质、连续化、智能化及稳定性、可靠性等方面还有很大差距。国外先进纺机具备了高度智能化的功能,生产自动化、连续化程度很高。
作为中国最大的棉纺织成套设备供应商,经纬纺织机械股份有限公司(以下简称“经纬纺机”)拥有30多家分、子公司,产品覆盖清、钢、并、粗、细、络、捻、织、染等工艺流程。经纬纺机通过原始创新、集成创新和消化吸收再创新,加强产、学、研间的技术合作与交流,利用棉纺装备开发平台协同分、子公司研发和应用当代先进的数字化、智能化技术,致力于打造新型无人化数字棉纺工厂。图 1 描述了经纬纺机新型无人化数字棉纺工厂的构想。
经纬纺机新型无人化数字棉纺工厂主要由智能化单元设备、车间数据采集与监控系统、智能物流与搬运系统、基于大数据和云计算的智能数据处理与分析等系统组成。数字棉纺工厂提供的棉纺成套工艺方案包括:精梳/紧密纺成套工艺、普梳成套工艺、气流纺成套工艺。紧密纺流程:清梳联合机(含清花设备、异性纤维分检机、梳棉机)头并并条机条并卷联合机精梳机末并并条机自动落纱粗纱机集体落纱环锭细纱机细络联型自动络筒机。转杯纺流程:清梳联合机并条机转杯纺纱机。
无人化数字棉纺工厂能够把传统上分为多个工序的棉纺装备通过自动化、连续化、数字化技术集成为一个智能化的整体进行管理,将原来需要大量人工管理的生产流程统一在系统智能管控之下,将原来大量需要人工搬运的原料和半成品实现自动输送,将原来大量需要一线工人掌握高超技能的操作简化为装备的自动化标准操作,各项生产工艺数据实现自动采集分析、预测。无人化数字棉纺工厂是现代纺织工业化、信息化、智能化融合的综合体现,也是实现智能化纺织的必经之路。 2.1 棉纺单机设备由机电一体化走向智能化
智能化纺织机械是在原有机电一体化设备的基础上,通过数字化和计算机技术,融合传感器技术、信息科学、人工智能等新思想、新方法,模拟人类智能,使其具有感知、推理和逻辑分析功能,以实现自适应、自学习、自组织、自主决策能力。比如,纺织过程各种工艺参数、运行状态能够在线检测、显示和自动调节;机台具有自适应的生产控制、智能化加工编程、故障自动诊断、远程监控等功能。智能化纺织机械是新型无人化数字棉纺工厂的重要组成部分,表 1列出了几种主要棉纺单机的作用和智能化功能。
综上所述,棉纺机械单机的智能化主要体现为:(1)在机电一体化的基础上进一步融合机器视觉、模式识别等技术实现质量在线监测系统,如异纤分检机、自动络筒机的断纱智能检测装置和空管自动识别装置;(2)先进控制技术的应用:并条机自调匀整系统、细纱机集体落纱全过程恒张力控制技术、半自动转杯纺纱机张力精确控制系统;(3)先进的驱动技术,有变频调速、交流伺服、步进电机等;(4)联网接口、RFID射频识别、现场总线和人机界面,实现工艺参数、运行状态的在线监测、显示和自动调节,使机器运行在最优状态,具备故障显示和自动排除、远程诊断和服务等功能。
2.2 棉纺工序连续化
随着纺织工厂自动化水平的提高,单机自动化已经无法满足纺织行业发展的需求。通过智能化技术将纺纱工序进行合理的硬连接或软连接,实现工序连续化已经成为棉纺工厂目前的迫切需求,并为最终实现纺纱全自动化铺平道路。
2.2.1 联合机
联合机是将不同工序设备进行有机的自动联结,如:清梳联、粗细联、细络联等,使部分纺纱工序连续化,实现少人或无人管理的从原棉到成品纱的连续生产。
(1)清梳联:将清花工序与梳棉工序组合成一条新的生产线,实现棉纤维的抓取、开松、除杂、混合、梳理自动联接,直接生成棉条。该设备精确配合自调匀整系统,对棉流、棉箱、棉层、棉条进行智能控制;工艺参数在线调整、数据实时采集、传递;设备故障自动诊断和维护。
(2)粗细联轨道自动输送系统:与自动落纱粗纱机配合,使用空中电动轨道小车系统EMS(Electrified Monorail Systems)牵引运纱单元将满筒粗纱送至满筒纱库,待细纱机发出需求信号后再将满筒粗纱送至细纱机;将细纱机用完的空管送回空管库,待粗纱机发出需求信号后再将空管送至粗纱机,供粗纱机自动落纱使用,实现粗细联。
(3)细络联:在细纱机和自动络筒机之间增加一个轨道联接系统,其主要功能是将经细纱机自动落纱装置落下的管纱自动运输到自动络筒机进行络纱,并将空管自动运回到细纱机。经纬纺机研发的新型细络联型自动络筒机,可以与细纱机直接连接,自动落纱、生头、插管、换管、空管返回,实现了管纱从细纱机到络筒机的自动输送,改善纱线的清洁情况,避免纱线的接触损伤,减少毛羽增量,生产效率大大提高。
2.2.2 智能化柔性物流仓储系统
自动导引车AGV(automated guided vehicle)、电动轨道小车系统EMS与机器人技术在一些现代制造企业,比如汽车制造等领域已广泛应用,但是在棉纺行业中尚无应用。AGV、EMS系统配有电磁、磁条、光学、视觉等自动导引装置,按规定的导引路线自动行驶,用于多功能运输,是一个完全自动化、智能化的系统。
AGV、EMS系统具有自动导航、优化路线、自动作业、交通管理、车辆调度、安全避碰、自动充电、自动诊断、多传感器控制、网络交互等功能。数字棉纺工厂利用AGV、EMS系统与机器人技术,实现智能物流系统的柔性搬运、传输、打包等功能,包括条桶智能输送系统、精梳棉卷智能输送系统、粗纱空中输送系统、筒纱智能整理输送与包装系统等。
2.3 网络化、智能化系统实现棉纺工厂管控一体化
2.3.1 棉纺设备网络监控和管理系统
棉纺设备网络监控和管理系统利用传感器、通信、总线、数据库、物联网等技术,把棉纺厂单机设备的运转数据、产量数据、质量数据(如异纤分检机、电子清纱器等)、设备的用电数据、人员、环境温湿度、空压、除尘系统、电力供应、ERP数据等相互独立的信息流集成在一个平台上,消除生产过程的黑箱运行,实现纺织工厂的敏捷化、透明化、数字化生产和现代化管理。
该系统以数据采集为基础,实时显示设备的状态,记录主机设备运行的各种数据;可按班组、员工、品种自动统计报表;实时记录设备的每个状态变化,如细纱机的落纱次数、落纱时间、落纱长度;把数据转换为状态的管理报警,如速度过高、CV值过高的报警;车间环境智能监控系统,可对温湿度、空压、粉尘浓度等环境状况进行监控,使得电力供应统一调度,工厂少人或无人值守,为各种设备的运行维护提供有利工具。
该系统通过有线或无线网络把棉纺工厂的各个单元联接起来,消除信息孤岛,构建全厂信息流,实现生产高效的管理;可对整个工厂的各种资源(如设备、能源、人员等)进行优化配置,提高效率,降低能耗;提高棉纺工厂的智能化、信息化、管控一体化水平。
2.3.2 大数据、云计算技术、物联网技术的融合
随着信息化的发展,棉纺工业将应对大数据时代来临的挑战。数字化纺织工厂设备(棉纺设备、辅助设备)众多,棉纺设备网络监控和管理系统实时采集成千上万个传感器的数据,并生成各种统计图表。企业ERP系统每天都在生成大量数据和报表。图 2 展示了数字化棉纺工厂信息数据处理流程图。这些数据不仅体量巨大,而且种类多样、实时性强。面对大数据,处理数据的效率就是企业的生命,传统关系型数据库对其难以存储,单机数据分析统计工具也无法对其处理。
拥有数千万台机器的大规模并行运行的云计算平台为这些海量数据提供了廉价的存储空间和超强的计算能力。云存储不仅为数字棉纺工厂提供了远端大容量存储空间,而且可以对这些数据进行管理,如对重要数据进行本地与云端的两级备份。另外,还可通过web方式、PC客户端、手机客户端等形式访问数据,对设备状态进行监控,对生产进行控制和管理等。
大数据的核心是要获得数据价值,数据需要理解才能转化为有用的信息,最关键的部分是数据分析。打造智能化的数字棉纺工厂,就要依靠专家系统与智能软件对大数据进行自动分析、归纳推理,从中挖掘出潜在的模式,调节纺织机械设备达到最优的状态,进而更好地控制生产,同时将有用的信息反馈给管理者帮助其正确决策、执行,减少风险。随着网络化、数字化技术的发展,基于机器学习、统计学、数据库、可视化等技术的数据挖掘方法有了很大的进步。利用数据挖掘技术对采集的数据进行分类统计、对比分析、关联分析、聚类分析、异常分析、预测分析等,能够及时发现设备的问题,并对生产异常状况进行报警、预测、判断和敏捷响应。
大数据和云计算技术相辅相成,与棉纺设备网络监控和管理系统、企业ERP等系统的融合,将会对棉纺企业带来革命性的影响,改变企业传统的管理和运营模式,成为企业的神经系统及决策中心,能有效降低管理成本,提高生产、商务和服务的智能化水平。
3 结论与展望
新型无人化数字棉纺工厂实现了从原料到筒纱的自动化生产流程;从工厂环境辅助设备的监控到设备运转数据的采集;从设备单元的自动化、智能化到工厂生产的连续化、网络化、智能化,并最终实现少人化、无人化管理。智能棉纺设备具有高速、高产、高效的性能,能极大提高成纱品质和产品附加值。联合机和基于AGV、EMS、机器人系统的物流仓储系统实现了棉纺工序之间的刚/柔性联接,保证了全流程运行的稳定性、可靠性、连续性,极大地提高了生产效率。大数据和云计算技术将助力棉纺设备网络监控和管理系统、ERP系统,提高棉纺工厂的信息化水平。因此,利用智能化技术,融合新思想、新技术,打造新型无人化数字棉纺工厂将成为当前和今后一段时期内纺织装备企业的主要任务之一。
建设新型无人化数字棉纺工厂,将对加快棉纺企业的转型升级,提高生产效率、技术水平和产品质量,降低能源、资源消耗,节约用工成本,实现纺纱生产过程的数字化、智能化、网络化,提高企业竞争力,在应对国际挑战中发挥重要作用。因此,智能化数字棉纺工厂将会给纺织行业、纺机制造业带来巨大的经济效益和社会效益,具有良好的发展前景。
参考文献
[1] 路甬祥. 走向绿色和智能制造——中国制造发展之路[J]. 国内外机电一体化技术,2010(3):37-38.
[2] A third industrial revolution:manufacturing and innovation[EB/ OL]. The Economist,Apr. 2012. http:/// node/21552901.
[3] 周济. 制造业数字化智能化[J]. 中国机械工程,2012,23(20):2395-2400.
[4] 张国军,黄刚. 数字化工厂技术的应用现状与趋势[J]. 航空制造技术,2013(8):34-37.
[5] 韩丹,范文慧,邵贝恩. 棉纺装备协同制造平台技术研究[J]. 计算机集成制造系统,2008,14(7):1337-1341.
[6] 孙文立. 加强科技战略化管理,增强装备制造集团型企业技术创新能力[J]. 纺织机械,2011(5):4-9.
[7] 范祥,卢道华,王佳. 机器视觉在工业领域中的研究应用[J]. 现代制造工程,2007,(6):129-133.
[8] 赵斌,张红雨. RFID技术的应用及发展[J]. 电子设计工程,2010,18(10):123-126.
[9] 张辰贝西,黄志球. 自动导航车(AGV)发展综述[J]. 中国制造业信息化,2010,39(1):53-59.
[10] 李坡,吴彤,匡兴华. 物联网技术及其应用[J]. 国防科技,2011(1):18-22.
[11] 刘炜,夏翠娟,张春景. 大数据与关联数据:正在到来的数据技术革命[J]. 现代图书情报技术,2013(4):2-9.
[12] 张亚明,刘海鸥. 云计算研究综述——基于技术与商业价值双重视角[J]. 中国科技论坛,2010(8):126-133.
[13] Tom M Mitchell:Machine learning[M]. Boston,MA:McGraw-Hill,1997.
[14] Z H Zhou. Ensemble Methods:Foundations and Algorithms[M]. Boca Raton,FL:Chapman & Hall/CRC,2012.
关键词:电气自动化;人工智能;优点
随着社会生产力的不断改革与发展,社会生产逐步实现了生产自动化,这对产品的效率和质量也提出了更高的要求。电气自动化控制作为一门学科,有其重要的价值。对于社会和国家而言,电气自动化控制是发电厂、工业建筑等重要领域中不可或缺的一项技术,对各行各业的发展都会产生巨大的影响。通过分析人工智能技术在电气自动化控制中的运用可以发现,这一技术极大促进了电气自动化控制在智能控制方面的发展,提高了电气设备运行的智能化水平以及相关的生产效率。促使电气自动化控制向着更智能的方向发展,是对其生产技术的一次重大改革。因此,不断提高电气自动化控制中的人工智能技术水平非常重要[1]。
1人工智能技术的定义
人工智能技术是伴随着科学技术发展而逐渐发展起来的一门新兴科学。简单的说,人工智能技术就是通过计算机技术对人类的活动进行模拟,并作出一定的指令安排,目的是为了通过机械来完成复杂的、危险的工作。这样高科技的技术可以通过计算机在一定程度上实现人脑思考的效果,甚至比人脑更具有优势。人工智能技术的应用可以提高生产效率,降低人力劳动,节约成本。更重要的是,它可以避免人处于危险的环境中,减少人身危害,这对电气自动化控制的发展非常有利。
2人工智能控制器的优点
人工智能是现代科技的新兴产物。跟上时展的步伐,人工智能控制器相对于一般控制技术而言,具有较大的技术优势。主要体现在以下几个方面。2.1设计思路简单传统的控制器一般需要根据不同的操作对象进行特定的设计,且在对实际模型进行建造时,需要考虑很多不确定因素的影响,包括参数的改变、使用环境的影响等,增加了设计难度。但是,如果采用人工智能技术就可以很好地解决这一问题。人工智能控制设计时不需要针对具体的对象模型进行设计,因此可以大大简化设计流程。可见,人工智能设计思路的简单对于电气自动化控制方面具有很大优势[2]。2.2操作方便人工智能控制器比传统控制器更加容易操作。人工智能控制器有很强大的数据处理功能和对新信息的适应能力,可以在短时间内处理大量信息,这样操作者就可以在较短时间内掌握操作技巧,大大简化了操作工作。2.3准确性高对于人工智能操作系统而言,大部分工作是通过计算机程序自主运行,不需要工作人员过多的参与。一般情况下,只要硬件不出现问题,操作过程就不会出现太大的误差,从而极大地保证了准确率。
3电气自动化控制中的人工智能技术应用
在电气行业的正常运行过程中,电气控制发挥着至关重要的作用。为了保证电气工程可以正常安全地进行,需要具备专业知识和实际工作经验的工作人员进行操作。所以,怎样保持电气自动化高效、稳定的运行,一直被认为是比较复杂的问题。但是,随着科学技术的发展,人工智能技术的应用很大程度上解决了这一问题。人工智能控制技术主要依靠计算机运行程序来进行控制,其控制系统会依据不同环节需要来调用不同程序对生产过程实现控制。这在很大程度上减少了误差。此外,通过几年的实践研究发现,人工智能控制在电气自动化控制方面取得了诸多成就,大大提高了生产效率,降低了事故发生率和劳动成本,给企业和国家带来可观的利益。下面就简单分析一下人工智能在电气自动化控制中的应用[3]。3.1节省人力资源人工智能控制技术与传统的人工控制技术相比,最大的优点就是可以代替枯燥乏味的手工劳动,极大地解放了劳动力。电气控制是一个比较庞大和复杂的工程,电气的操控设备多、线路复杂,且是一个比较危险的工程。因此,需要投入大量的专业人员进行仔细认真的操控。但是,人工智能技术截然不同。人工智能技术依靠的是电子计算机,可以利用计算机代替人工处理一些数据的收集、分析,并且可以通过智能机械代替人工解决枯燥乏味的工作,将人类从复杂的劳动中解放出来。这样人工智能技术就可以极大节省人力资源,降低人力成本[4]。3.2缩短产品设计的周期电器产品的设计与实践投入生产过程有一个试用周期。如果按照之前传统的方法进行试验,这个过程比较漫长。需要通过归纳总结,得出经验进行手工设计,且最后的效果还不太满意。但是,如果使用人工智能系统,就可以利用计算机通过数据分析得出结论,直接进行生产,且生产出来的产品合格率较高。因此,人工智能系统的使用可以大大缩短产品设计周期,提高生产率。3.3预防故障事故发生任何生产过程都会出现事故与故障,尤其对于电气自动化控制过程,故障与事故的发生更是不可忽略。人工智能技术对事故及故障进行预防及处理具有非常明显的优势,尤其是在处理发动机、变压器故障方面。人工智能技术主要通过计算机分析数据,对于经常出现的问题提前给出解决方案,并且可以在故障发生的第一时间快速判断问题部位。较传统方法,人工智能技术发现问题快,解决问题快,且准确率高,同时还可以对经常发生故障的地方提前进行检修与预防[5]。3.4提高可靠性人工智能技术是结合计算机运用的高端智能技术。通过计算机的控制,可以减少人工操作的参与,减少人工误差,提高可靠性。同时,设备操作简单,可提高可靠度,降低误差。因为人工智能技术可以更好地保障生产效率,提高可靠度,降低误差,所以对于企业和国家是非常有价值的。因此,对于电气自动化控制中人工智能技术的探究具有重要的研究价值。
4结束语
人工智能技术是人类智慧的结晶,是科学技术的产物,是对人类智力技术的发展。在当前信息自动化飞速发展的时代,人工智能技术有很好的发展市场,在电气自动化控制方向也有其无可替代的优势。所以,随着电气自动化控制工程技术的不断发展与创新,人工智能技术也应该不断改革和创新,更好地与电气自动化控制相结合,提高电子设备的生产率,降低生产成本,更好地服务人民、服务社会[6]。
参考文献
[1]王文志.电气自动化领域中人工智能技术的探讨与研究问题[M].北京:北京邮电大学出版社,2003:55-60.
[2]郭策,范然.设计智能建筑电气自动化系统的思路[J].中国新技术新产品,2012,(3):121-122.
[3]许立.人工智能技术在电气自动化控制中的应用研究[J].电子测试,2014,(10):23-25.
[4]朱子龙.人工智能技术在电气自动化控制中的运用探讨[J].科技创新与应用,2012,(6):62-63.
[5]纪.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析[J].电子测试,2014,(3):137-138.
[关键词]电气自动化控制;计算机技术;人工智能技术
[中图分类号]TM76;TP18[文献标识码]A[文章编号]1673-0194(2016)04-0082-01doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2016.04.057
电气自动化控制主要研究电气工程学,保证电气工程系统正常运行,能对收集到的信息进行及时地处理分析。计算机技术的应用能更快地对试验结果进行总结,实现机械自动化。这种人工智能技术将会使人工操作与控制发生脱离,实现人工智能与电气自动化的结合。电气自动化控制是对人工智能技术应用最为直接的结果,同时也是电气自动化发展的必然趋势。电气自动化控制过程中应用人工智能技术将会不断提升生产效率。
1人工智能技术含义
通过应用计算机技术实现对人类活动的模拟,并且能对相似人类活动发出指令,还能解决传统科学中复杂的问题,这是人工智能技术最为突出的特点。人工智能技术融合了数学、哲学、工程学等学科,在计算机技术引导下综合运用了现代科技。在一定程度上可以表现为人工智能技术是对人类大脑的一种全新的模拟,在大脑的控制下由机械完成一系列的复杂反应。这样能提升工作效率,保证人类在工作过程中的安全性。人工智能技术将会对信息进行采集,在问题的处理上比人类大脑具有更加明显的优势。复杂性脑力活动在人工智能技术的影响下,将会降低人工成本,推动生产力的发展。
2电气自动化控制中人工智能技术的应用
随着人工智能技术的设计思路不断地扩展,人工智能产品丰富起来。人工智能技术的应用使人们能更好地解决人类不能直接面对的问题。电气自动化控制过程中会受到多种因素的影响,人工智能技术的应用能对因素进行合理化推断,并且提升对产品的保护,能更加全面地规划电气自动化控制效果,使生产效率不断的得到提升。
2.1优化产品设计
传统电气产品在设计时主要依靠设计经验与试验手段,设计出的产品在一定程度上技术含量较低,并且工作较为繁琐,不能够保证大规模的生产活动的开展,设计需要较高的时间,影响工作效率地提升。新时期我国经济快速发展,对科技生产建设不断投入,人工智能技术得到全面提升,在电气产品设计的过程中应用人工智能技术实现了智能化生产。人工智能技术的应用将会提升人工生产效率,并且在制作上更加精良,实现了企业生产经营效率水平的提升,保证了产品的质量,还能为企业生产活动的进一步开展提供充足的发展动力。
2.2及时发现问题进行预防处理
电气自动化控制过程中会出现运行设备故障等问题,这种情况在电气自动化控制过程中较为常见。因此,完善人工智能化将会有助于电气自动化控制的顺利进行,并且会根据设备运行故障制定相应的预防措施,这在电气自动化控制过程中能发挥较大的功能优势。变压器在运行的过程中发生故障,可以采用传统的分离方式对气体进行分析,并且根据分析的结果判断变压器发生故障的原因。但是采用传统的分析方式会在检修的过程中造成严重的浪费,人力资源没有得到合理的应用,并且在检修上花费更多的时间,同时还不能保证检修的正确率。这样很容易出现误诊情况,将会进一步影响到电气自动化控制效果。人工智能技术与传统方法相比优势体现在维修预防等方面,并且人工智能技术将会自动匹配专家技术进行指导,将类似的故障进行对比,并且根据产生的问题进行分析指导,找到其他的解决方式。采用人工智能技术对故障问题进行分析,能提升工作效率、降低维修时间、节约大量的资源。
2.3简化控制流程,提升运行效率
电气产品在生产操作过程中相比较其他产品过程较为复杂,并且生产环节都需要进行严格地控制,对于操作水平要求较高。电气产品内部结构较为繁琐,细部特征较为明显,不容易进行整体性把握,对于工作人员的经验要求较高。因此,在生产过程中出现一点小小的错误都会直接造成巨大的经济损失,严重时将会直接导致生产停工。为了能保证电气自动化控制的有效运行,工作人员在面对问题时需要利用人工智能化技术对电气自动化控制过程进行简化处理,保证操作的有效性。人工智能化相比较传统方式能快速地收集资料并进行必要地分析整理,在第一时间发现控制过程中存在的问题找出解决方案。在整个控制过程中会降低检修时间、保证成本的有效运用,能够更好地控制电气自动化的运行。
3结语
计算机技术使人工智能技术得到了完善,同时电气自动化控制在人工智能技术的影响下实现了更新进步。目前,人工智能技术在各个领域都得到了应用,并且受到各行业的认可。电气自动化控制应用人工智能技术将会提升工作效率、保证产品质量。笔者通过对电气自动化控制中人工智能技术的应用进行分析,认为在计算机技术发展的前提下,人工智能技术与电气自动化控制相互促进完美结合。
参考文献
[1]马仲雄.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].电子技术与软件工程,2014(11).
[2]贾刚,张萌.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].中小企业管理与科技,2011(27).
[3]丁望松.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].电子制作,2015(11).
关键词:电气;自动化控制;人工智能技术
前言
随着社会的飞速发展,传统的生产已经不能满足现如今生产力的发展需求,于是,人工智能技术被开发和推广。人工智能技术具有智能化、自动化等特点,其发展潜力巨大,不仅可以提高生产效率,还能确保生产质量。与此同时,电气自动化控制也是一门新兴专业,主要运用在电力电子技术、信息处理、工业过程控制、运动控制等方面。将人工智能技术应用在电气自动化控制中,使其自动化、智能化的水平显著提高,设备运用更加高效、流畅。人工智能技术能够降低电气企业的运营成本,还可以增加其运行的稳定性,是一次巨大革新。
1人工智能技术简介及其重要性
人工智能技术在近年来飞速发展,广泛的应用在各个领域,是全球尖端技术之一。它是利用计算机系统模拟人的思维方式,将计算机智能化,以便于应用到更高层面。因此,人工智能技术离不开计算机技术的支持,是运用计算机技术进行模拟,从而实现人工智能控制。通常情况下,人工智能技术是用来解决一些比较复杂、困难的问题,而且有时还需要用到智能机器人。人工智能技术是模拟人脑的思维过程,通过收集各类信息,不断的整合、编辑、反馈,使它具有智能化、人性化等特点。所以,现在很多企业都在使用人工智能技术,用于日常生产,以达到智能化、自动化的目的。人工智能技术以计算机理论为基础,是新的科学技术,其重要性有目共睹。它不仅是众多学科的交互、融合,被广泛应用,而且它模拟人脑,具有人类智能本质,可以用于生产,代替人类工作。人类的大脑最为复杂、精密,能够用人工智能技术模仿出人脑思考过程,可见这一技术是多么的伟大。而且这项技术逐步完善,取得了一定的成果,深受企业的青睐。然而,人工智能技术虽然取得了一定的成果,但由于其还不是相当的成熟,其中或多或少的存在着些许不足,还需继续完善与改进,以便更好的运用在各个领域中,取得更高的成绩,为国家的发展做出贡献。
2我国人工智能技术的发展现状
我国已经开始转向积极培育人工智能产业,将以举国之力振兴相关企业和新技术,目标是在2018年之前形成千亿元级的人工智能市场应用规模。我国以互联网巨头百度和腾讯控股为代表,已有100多家企业涉足,正在形成百花齐放的局面,在因竞争过热而被指存在泡沫的背景下,中国的人工智能产业能否起飞还是一项重要的问题。中国之所以积极致力于人工智能开发,是由于认为其有助于电子和汽车等现有产业的升级。中国的优势是每天有数十亿人利用的无数的互联网数据,李彦宏表示拥有数十亿条搜索数据和多达百亿的位置信息。数据越多,人工智能的学习效率就越高。虽然明星企业正在成长,但是也有不少问题存在。很多人指出人工智能鱼龙混杂,很多企业宣布涉足人工智能业务只是为了推高股价。
3人工智能技术在电气自动化控制中的应用
3.1人工智能技术在电气设备中的应用
在电气设备中应用人工智能技术,最主要的就是其设计问题。因为一般的电气设备都比较庞大,其线路也较为复杂,从而导致设计工作费时费力,而且工作效率还比较低。这不仅需要设计人员有较高的知识储备,还要求其具有很强的专业技能以及丰富的工作经验。但是,即使设计人员全都符合要求,由于巨大的工作量和落后的生产条件,也使得工作效率提升不上来。然而,在电气设备的设计中引入人工智能技术就可以很好的改善这一状况,人工智能技术,特别是智能机器人,是专门用来解决一些比较复杂、困难的问题。因此,用人工智能技术与计算机制图软件相结合,辅助设计工作,就可以提高工作效率,确保设备质量,缩短设计周期。
3.2人工智能技术在电气过程控制中的应用
电气过程控制在电气自动化控制中占据着重要的位置,所以在这其中应用人工智能技术,不仅可以提高电气自动化控制的水平,还可以实现过程控制智能化。其中,人工智能技术是利用一些控制程序,在计算机系统的协助下实现电气过程控制的。而且,在这过程中,也要根据实际情况来具体分析、判断,适当地调整控制程序,以达到电气过程控制的需要。因此,若要提高人工智能技术,先要做好程序编制。人们也越来越重视程序控制工作,不断地完善与改进控制程序,从而加强人工智能技术。
3.3人工智能技术在故障检测中的应用
除了电气过程控制外,故障检测也是电气自动化控制中的重要部分。如果故障检测的不及时、不准确,那么会直接导致系统存在安全隐患,甚至是停止运行。由此可见,故障检测有着重要的作用,要不定期地进行检测,从而避免事故发生。但仅仅靠人力来达到这一效果是特别困难,这就要利用到人工智能技术。它不仅可以全面、系统地检测电子自动化控制装置,还能及时地发现设备存在的故障,从而将故障排除,确保设备正常运转。
4结语
综上所述,人工智能技术的作用巨大,在电气自动化控制中,可以对电气设备控制、电气过程控制以及故障检测产生重大的影响。因此,我们应重视人工智能技术的发展,不断地探索与研究,使其得到进一步的提高,让全世界看到中国的实力。
参考文献:
[1]马仲雄.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].电子技术与软件工程•自动化控制,2014(08):246-247.
[2]马龙.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].山西焦煤科技,2014(08):50-55.
[3]林彤经.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].技术与应用,2013(12)165-165.
[4]贾刚,张萌.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].信息技术,2011(02):293-294.
关键词:人工智能;自动化
中图分类号:TP18 文献标识码:A
人工智能技术如今已经广泛应用于各个领域,也在很大程度上促进了各个行业的发展。对于电气设备来说,采用先进的人工智能技术可以大大提高系统的运行水平,改进生产效率。
1 人工智能应用理论分析
人工智能的基本原理是将人的思维方式,逻辑推理的形式进行模拟和设置的一种技术形式。人工智能是计算机技术发展的一个高级阶段,它不仅能模拟人类的语言系统,还一定程度上模仿人类的思维方式和逻辑推理。人工智能技术从研发至今,已经结合了各个学科的相关先进理论,涉及多个研究领域。其主要目的在于使机器和设备的操作能够脱离人工的绝对指导,以至于胜任一些专业技术人员的操作。
计算机的诞生给人类的生活带来了翻天覆地的变化,渗透到了各个领域,改变了许多行业的发展方式。计算机技术也随着计算机的发展和应用在不断的发展着,但是在这个发展过程中,人类逐渐认识到人脑才是最先进的信息分析和处理仪器,计算机技术要想更好的为人服务,必须朝着贴近人脑的工作特点的方向努力。对于电气系统的控制技术来说,就是要尽量的实现自动化控制。将各个生产和传输环节有机的结合起来,减少人力和资金的投入,形成一个一条龙的流水作业,有利于提高电气系统的生产效率。
2 人工智能控制器的优势
人工智能控制器相对于传统的控制器的优势在于利用了AI函数近似器,这种函数控制器较传统的常规控制器的优势在于更便于控制系统的一体化。在操作中,这些优势的表现在几下几个具体方面:
人工智能控制器的设计阶段无需设计模型的配合,这是其他常规的传统控制器所无法做到的。常规的控制器的研发和设计阶段必须要辅以各种实验模型的试验,来检测控制器的各项性能,但是人工智能控制器就克服了这一缺陷。
人工智能控制器的操作方法比常规的控制器的要简便易行,便于技术人员的执行和操作。
人工智能控制器的设置方式也相应的更加灵活,除了可以通过传统的设置方式外,它们还可以通过响应数据这种简便的方式进行设置,同样便于技术员的操作。
此外,人工智能控制器有相当好的一致性(当使用一些新的未知输入数据就能得到好的估计),与驱动器的特性无关。现在没有使用人工智能的控制算法对特定对象控制效果十分好,但对其他控制对象效果就不会一致性地好,因此对具体对象必须具体设计。
人工智能控制器能解决常规方法不能解决的问题。
人工智能控制器的实现十分便宜,特别是使用最小配置时,所以人工智能控制器的使用不仅能提高电气自动化的整体技术水平,还能降低整个电气系统的成本。
人工智能控制器很容易扩展和修改,相较于其他常规控制器来说,人工智能控制器的更新和改进的空间更大。
另外,采用人工智能控制器进行电气自动化的控制时,规则库和隶属函数在模糊化和反模糊化过程中能够自动地实时确定。虽然很多常规的控制器也能实现这个过程,但主要的目标是使用系统技术实现稳定的解,并且找到最简单的拓朴结构配景,自学习迅速,收敛快速,所以,综合上文的分析,我们可以得知人工智能控制器的优势还是十分明显的,必将取代传统的常规控制器实现电气自动化的控制。
3 人工智能的应用现状
随着人工智能技术的发展,许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作,力图将先进的人工智能技术应用于电气系统的各个领域中,以提高电气自动化的水平和生产效率。目前,我国在这一方面虽然和国际上的先进国家还有很大差距,但也较以往取得了很大的进步,如将人工智能用于电气产品优化设计、故障预测及诊断、控制与保护等领域,未来随着我国在这方面的研究的深入,必将取得更加可喜的成绩。
3.1 优化设计
电气设备的设计是一项复杂的工作,也是电气设备的研发的最重要的工作之一,它不仅要应用电路,电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识,才能将电气设备的各方面的功能完美的结合起来,设计出一个满足运行需要的电气设备。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的,因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进,使传统的CAD技术如虎添翼,产品设计的效率及质量得到全面提高。
优化设计的另一个有力武器是专家系统。但从目前已开发的专家系统来看。总体上仍处于研究阶段,离实用尚有一定距离。将专家系统应用到电机设计领域是从1988年J.H.Garret建立变压器设计专家系统开始的,目前我国沈阳工业大学特种电机研究所研制了永磁直流电动机及永磁同步电动机的设计专家系统;西安交通大学、华中理工大学、东南大学各自开发了异步电动机的设计专家系统,都取得了一定成效。
3.2 故障诊断
电气设备在运行过程中难免会出现各种故障,如果不及时排除,将会影响整个系统的运行,所以,电气设备的故障排除和运行维护工作同等重要,需要引起我们监管人员的相关重视。电气设备的故障发生前,一般都会出现一定的故障征兆,我们可以以此来推测故障产生的大致原因,但是电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂,具有不确定性及非线性,用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有:模糊逻辑、专家系统、神经网络,从目前的应用效果来看,人工智能技术在电气设备故障的判断阶段起到了良好的效果和作用,为维护人员的工作提供了便利。
变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注,有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析,从而判断变压器的故障程度。
另外,值得一提的是人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃,已经被较为广泛的应用。
3.3 智能控制
人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开,但在电气设备控制领域所见报道不多。根据笔者整理的资料来看,可用于控制的人工智能方法主要有3种:模糊控制,神经网络控制,专家系统控制。但是这三种方法的应用范围程度还是有所不同的,由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法,因而它的应用实例最多,另外两种控制方法在实际中的应用实例还比较少。
结语
综合全文来看,人类智能主要包括三个方面,即感知能力,思维能力,行为能力。而人工智能是指由人类制造出来的“机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括感知能力、思维能力和行为能力。人工智能的应用体现在问题求解,逻辑推理与定理证明,自然语言理解,自动程序设计,专家系统,机器人学等方面,而这诸多方面都体现了一个自动化的特征,表达了一个共同的主题,即提高机械人类意识能力,强化控制自动化,因此人工智能在电气自动化领域会大有作为,电气自动化控制需要人工智能的参与。只有将二者有机的结合起来,才能更好的促进我国电气自动化控制技术的发展,也可以在应用中不断促进人工智能技术的进步。
参考文献
关键词:人工智能 电气 自动化
人工智能是研究、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作出反应的智能机器.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。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、试验分析 研制开发以及电子与计算机应用等领域的一门学科。实现机械的自动化,让机械部份脱离人类的直接控制和操作自动实现某些过程是电气自动化和人工智能研究的交汇点。积极运用人工智能的新成果无疑有利于电气自动化学科特别是自动控制领域的发展.也有利于提高电气设各运行的智能化水平.对改造电气设备系统,增强控制系统稳定性.加快生产效率都有重大意义。
1、人工智能应用理论分析
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作出反应的智能机器 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。自从1956年“人工智能 一词在Dartmouth学会上提出以后,人工智能研究飞速发展,成为以计算机为主.涉及信息论.控制论, 自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学的一门学科。人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂的工作。
当今社会,计算机技术已经渗透到生产生活的方方面面.计算机编程技术的日新月异催生自动化生产,运输 传播的快速发展。人脑是最精密的机器,编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈.所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产.流通、交换、分配等关键一环.实现自动化,就等于减少了人力资本投入,并提高了运作的效率。
2、人工智能控制器的优势
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。但Al控制器例如:神经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。这样的分类就能得到较好的总体理解.也有利于控制策略的统一开发。这些Al函数近似器比常规的函数估计器具有更多的优势.这些优势如下:
(1)它们的设计不需要控制对象的模型(在许多场合,很难得到实际控制对象的精确动态方程,实际控制对象的模型在控制器设计时往往有很多不确实性因素,例如:参数变化,非线性时,往往不知道)。
(2)通过适当调整(根据响应时间 下降时间、鲁棒性能等)它们能提高性能。例如模糊逻辑控制器的上升时间比最优PID控制器快1.5倍 ,下降时间快3.5倍, 过冲更小。
(3)它们比古典控制器的调节容易。
(4)在没有必须专家知识时.通过响应数据也能设计它们。
(5)运用语言和响应信息可能设计它们。
总而言之,当采用自适应模糊神经控制器、规则库和隶属函数在模糊化和反模糊化过程中能够自动地实时确定。有很多方法来实现这个过程,但主要的目标是使用系统技术实现稳定的解,并且找到最简单的拓朴结构配置.自学习迅速,收敛快速。
3、人工智能的应用现状
随着人工智能技术的发展,许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作,如将人工智能用于电气产品优化设计,故障预测及诊断、控制与保护等领域。
3.1 优化设计
电气设备的设计是一项复杂的工作 它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的.因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进.使传统的CAD技术如虎添翼.产品设计的效率及质量得到全面提高。用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法,非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。
3.2 故障诊断
电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂,具有不确定性及非线性.用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有:模糊逻辑、专家系统、神经网络。
变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注,有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析.从而判断变压器的故障程度。人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃。
3.3智能控制
人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开.但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种:模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法.因而它的应用实例最多。
4、结语
人类智能主要包括三个方面.即感知能力.思维能力 行为能力。而人工智能是指由人类制造出来的 机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括感知能力、思维能力和行为能力。人工智能的应用体现在问题求解.逻辑推理与定理证明,自然语言理解 自动程序设计.专家系统,机器人学等方面,而这诸多方面都体现了一个自动化的特征.表达了一个共同的主题,即提高机械人类意识能力,强化控制自动化.因此人工智能在电气自动化领域将会大有作为,电气自动化控制也需要人工智能的参与。
参考文献: