人工智能在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

戴偉康

摘要：人工智能技術(shù)具有自主學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等特點(diǎn)，能夠完善系統(tǒng)中的缺陷，提高控制穩(wěn)定性。工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的要求為，具備很高的運(yùn)行穩(wěn)定性，并能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，人工智能能夠滿足這些要求，提高工業(yè)系統(tǒng)的控制精度，在工業(yè)中有很高的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：人工智能;工業(yè);自動(dòng)化控制系統(tǒng);應(yīng)用

1人工智能發(fā)展現(xiàn)狀分析

人工智能又被稱作機(jī)器智能，其涉及到多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，包括數(shù)理邏輯、計(jì)算機(jī)科學(xué)等，是多種學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合的綜合性學(xué)科。人工智能通過(guò)智能信息處理來(lái)實(shí)現(xiàn)與人類智能行為相似的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以說(shuō)人工智能是對(duì)人類智能的一種仿效和擴(kuò)展，主要是通過(guò)思維模擬而具備理性行動(dòng)能力。目前，國(guó)際人工智能技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)趨于成熟穩(wěn)定，我國(guó)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)也不斷提升，已經(jīng)可以自行開(kāi)展重大問(wèn)題的創(chuàng)新研究，而計(jì)算機(jī)硬件、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及一些輔助學(xué)科方面，與發(fā)達(dá)國(guó)家相較還有待進(jìn)一步深入研究。

2人工智能在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1減少工業(yè)自動(dòng)化控制的人力資源浪費(fèi)

以往的工業(yè)自動(dòng)化控制只能實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)控制，其中還是要不少人力資源的投入，人工智能技術(shù)的應(yīng)用能夠節(jié)約大部分手工勞動(dòng)，從而再次解放勞動(dòng)生產(chǎn)力，減少人力資源投入。而且，人工智能技術(shù)只需要通過(guò)計(jì)算機(jī)程序即可對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，計(jì)算運(yùn)用。只需幾個(gè)技術(shù)人員操控，就能取得較高的效益。

2.2能夠提升工業(yè)自動(dòng)化控制的穩(wěn)定性

人工智能采用電腦計(jì)算操控，避免了大多數(shù)外界操控因素。工作人員輸入程序后，工業(yè)自動(dòng)化控制會(huì)遵行程序運(yùn)行，從而使整個(gè)運(yùn)行的過(guò)程更加穩(wěn)定，同時(shí)能夠提升工業(yè)自動(dòng)化的控制質(zhì)量。

2.3能夠提高工業(yè)自動(dòng)化控制的精準(zhǔn)性

人工智能技術(shù)的工作需要在計(jì)算機(jī)程序下自動(dòng)完成，電腦操作過(guò)程中都有數(shù)據(jù)跟蹤檢測(cè)，這樣能夠降低計(jì)算中的誤差，從而有效降低工業(yè)自動(dòng)化控制中的失誤。如果在整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，硬件設(shè)備沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，那么人工智能應(yīng)用技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用出現(xiàn)問(wèn)題機(jī)率就會(huì)很小。因此人工智能技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化控制中的廣泛使用，可以有效的提升精準(zhǔn)性，提高工業(yè)運(yùn)行的質(zhì)量。

2.4能夠提升工業(yè)自動(dòng)化控制的高效性

工業(yè)自動(dòng)化在控制中需要不少人為控制，在人為控制中難免會(huì)引發(fā)個(gè)人問(wèn)題，從而引發(fā)一系列不必要的操作過(guò)程和失誤。而人工智能技術(shù)能和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器配合工作，精準(zhǔn)計(jì)算控制因素和不必要過(guò)程，從而避免失誤，達(dá)到高效而快捷的控制效果。

3人工智能在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用方式

3.1人工智能的模糊控制應(yīng)用

一般工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的模糊控制系統(tǒng)，主要包含五個(gè)部分，即檢測(cè)裝置、被控對(duì)象、執(zhí)行結(jié)構(gòu)、輸入-輸出接口、模糊控制器。具體來(lái)說(shuō)，以人工智能為基礎(chǔ)的模糊控制系統(tǒng)，其核心部分為模糊控制器，并針對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)靜態(tài)、被控對(duì)象等，分為很多不同類型的控制器。在模糊控制系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，模糊控制器會(huì)以輸入-輸出接口為依托，獲取關(guān)于被控制對(duì)象的相關(guān)數(shù)據(jù)。通過(guò)這樣的方式，模糊控制系統(tǒng)會(huì)對(duì)采集的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)化，最后以模擬信號(hào)的形式再傳遞到被控制對(duì)象中。另外，模糊控制系統(tǒng)中的執(zhí)行結(jié)構(gòu)，主要包括伺服電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)等，從而能夠?qū)Ω鞣N不同的命令信號(hào)進(jìn)行執(zhí)行。就被控對(duì)象來(lái)說(shuō)，不僅可以是工業(yè)系統(tǒng)中的設(shè)備，也可以對(duì)自然對(duì)象進(jìn)行控制，所以不確定性非常明顯。模糊控制系統(tǒng)中的檢測(cè)裝置，其功能等同于傳感器，主要負(fù)責(zé)對(duì)不同的模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)化，所以該裝置具有較強(qiáng)的重要性，即影響著整個(gè)模擬系統(tǒng)的性能。

3.2人工智能的專家控制應(yīng)用

以人工智能為基礎(chǔ)的專家控制系統(tǒng)，其能夠優(yōu)化工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，提高其整體的性能。簡(jiǎn)單而言，專家控制系統(tǒng)以專業(yè)的技術(shù)、知識(shí)為依托，并結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而形成的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。就專業(yè)控制系統(tǒng)的核心來(lái)說(shuō)，即為獲取知識(shí)、表示知識(shí)，同時(shí)還包括建立知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)制等。在設(shè)計(jì)專家控制系統(tǒng)的過(guò)程中，需要以求解機(jī)制為基礎(chǔ)，其模型為：U=f（E，K，I）。其中，模型中的U=（u1，u2，u3|um）;I=（i1，i2，i3|iq）;E=（e1，e2，e3|en），而f表示系統(tǒng)中智能牌子的對(duì)應(yīng)函數(shù)。根據(jù)上述的模型，并依據(jù)人工智能技術(shù)的規(guī)則，工作人員向控制系統(tǒng)中輸入相關(guān)參數(shù)，完成對(duì)相關(guān)工業(yè)設(shè)備的科學(xué)控制。需要注意的是，控制效果推理工作需建立在正向推理基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員基于對(duì)專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用完成對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)。

3.3人工智能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用

在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)之中，其實(shí)際上是由多個(gè)層次組織、元件而構(gòu)成的，并在大規(guī)模并行連接的方式下，形成一個(gè)全新的控制網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化控制目的，并充分發(fā)揮了人工智能的優(yōu)勢(shì)。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，會(huì)應(yīng)用大量控制器件，并建成多個(gè)層次的控制組織，在并行連接的基礎(chǔ)上構(gòu)建成專用的控制網(wǎng)絡(luò)，全面發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對(duì)傳感器要求較高，傳感器設(shè)置在被控對(duì)象上，獲取設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)反饋和調(diào)整控制被控對(duì)象運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)際上，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)作為現(xiàn)代控制系統(tǒng)，具備控制信號(hào)的多點(diǎn)輸入和多點(diǎn)輸出特點(diǎn)。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，除了會(huì)建成集成度極高的控制中樞，也會(huì)建成設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)對(duì)這類數(shù)據(jù)的分析，構(gòu)建各個(gè)工業(yè)設(shè)備的控制模型，提高系統(tǒng)的控制精度。另外，為了能夠進(jìn)一步提升控制精度，要在系統(tǒng)中建設(shè)更為科學(xué)合理的控制程序，提高控制質(zhì)量，可在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中融入專家控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，確?？刂瞥绦虻暮侠硇裕屓斯ぶ悄芸刂评砟畎l(fā)揮應(yīng)有作用。就當(dāng)前的人工智能控制系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量來(lái)看，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)由于具備數(shù)據(jù)分析速度快、控制精度更高等優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中發(fā)揮的作用更大，但是這種控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)雜度更高。

4結(jié)語(yǔ)

綜上，人工智能技術(shù)是一種現(xiàn)代化綜合性高新技術(shù)，隨著技術(shù)的不斷完善和成熟，已經(jīng)開(kāi)始被應(yīng)用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。人工智能技術(shù)不僅為人們的生活帶來(lái)的便利，也為工業(yè)電氣領(lǐng)域帶來(lái)了轉(zhuǎn)機(jī)，很大程度地提高了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的效用。技術(shù)人員要結(jié)合自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)際需求，分析人工智能的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而保證應(yīng)用方式的合理性，提高自動(dòng)化控制系統(tǒng)的性能，為工作人員的管理提供有價(jià)值的參考。

參考文獻(xiàn)

[1]吳方蘭.人工智能在新聞出版業(yè)的應(yīng)用模式與潛能分析：從選題優(yōu)化、精準(zhǔn)分發(fā)到個(gè)性化服務(wù)[J/OL].新媒體研究，2018（22）：11-15.

[2]姜關(guān)勝.人工智能技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用問(wèn)題探討[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（20）：150.

[3]謝欣岳.人工智能在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J/OL].電子技術(shù)與軟件工程，2019（02）：253.

[4]梁國(guó)強(qiáng).試論人工智能技術(shù)在供水設(shè)備機(jī)械電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2015，09：252.

[5]徐振然.電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)的要點(diǎn)分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015，23：145～146.