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人工智能在自动化控制领域的应用特征分析

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黄灿

摘要：人工智能在自动化控制领域的应用由来已久，本文首先针对人工智能的概念与特征展开必要的分析，而后进一步在此基础之上，就其在电气自动化控制领域中的主要应用形态展开讨论，对于加深对于此种应用的认知有着一定的积极意义。

Key：人工智能;自动化;控制;应用

信息时代的背景之下，数字技术飞速发展，人工智能看似距离我们的生产生活都还很遥远，实际上早已经从细枝末节之处展开了全面的入侵。在电气自动化控制领域，对于人工智能的需求尤其突出，这也成为该技术在自动化控制领域实现了长足发展的一个重要助力。自动化控制发展的核心在于，在一定程度上代替人工展开工作，但是这种代替仅仅是一种程度上的描述，当对应的条件形成的时候，就会通过自动化系统触发另一类相关动作，从而实现对电气设备的有效控制。但是工业的发展，设备日渐复杂，曾经对于设备控制是面向一台设备，而时至今日，已经开始呈现出设备集成化的特征。多台设备组成的群落内部，想要实现有效的控制，曾经的自动化已经开始有些力不从心，对应的人工智能，也正是在这个关键时期登上历史舞台。

一、人工智能的概念与特征

从概念的角度看，人工智能（AI，ArtificialIntelligence）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。作为一个计算机科学的重要分支，人工智能将机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等内容都纳入到研究范围之内。从根本上说，人工智能是力图让计算机能够像人一样思考，从而实现对于现实状况的更为综合的理解，从而做出最为合理的决策。落实在自动化控制领域中，就是要让计算机在一定程度上能够代替工作人员对诸多设备展开控制，当然这个一定程度，是要比单纯的自动化控制更进一步的。

从人工智能发展的角度看，这一概念的提出可以追溯到上个世纪50年代，并且几乎与人工智能的出现和发展同步，其应用就与自动化控制联系在了一起。时至今日，人工智能在该领域的应用，已经形成了比较稳定的几个方面重点特征。首先，人工智能让自动化系统得以有效应对更多可变参数的调整。最初没有人工智能技术参与的自动化技术，控制器的设置往往需要根据控制对象的模型来进行设计，模型的创建也会因此受到诸多不确定因素的影响。而有了人工智能技术的支持之后，对象模型就不再是左右自动化控制工作的基本点，冲破了这一限制，对应的操作也更加灵活，适用性因此得到的大大提升。其次，人工智能的参与，使得自动化控制的性能有了质的飞跃，参数成为实现性能调整的重要手柄，包括模糊逻辑控制器在内的诸多控制系统，成为有效提升自动化控制的重要武器。这种改进使得曾经的最优控制器远远被甩在后面，曾经的反应速度一再被超越，工作效率和整体性能也不断因此提升。除此以外，操作性能不断优化，人工智能参与之下，对自动控制系统本身进行调节的难度得到了有效的降低，对应的专业人员也不需要具备专业的知识，只需要比较简单的必要培训即可上岗。最后，对于人工智能参与之下的自动化控制系统而言，良好的一致性，从另一个侧面成为自动化控制系统的新优势。传统控制方式虽然锁定对应的对象并且也能够实现良好的控制，但是一致性一直成为一个突出问题。在人工智能技术的支持之下，不仅仅能实现对某个单一对象的控制，对其他对象也能够实现很好地控制，因此整个系统不需要因为对象的变迁而不断展开对控制过程本身的重新设计，大大简化控制器使用的同时，也有效提升了一致性。

二、人工智能在电气自动化控制领域中的应用

在电气自动化控制领域之中，人工智能的应用日渐广泛，技术的不断更迭和功能的逐步丰富，推动着其应用也不断深入。从面相电气设备的日常控制和操作，一直到故障诊断等多个环节，都有人工智能的参与。

对于人工高智能的应用，首先其在电气自动化控制过程中表现在三个主要方面。即模糊控制、专家系统控制以及神经网络控制。其中模糊控制是当前人工智能在该领域运用最为成熟和简单的体系，也最为常见。所谓模糊控制，就是运用模糊语言变量、模糊推理等相关原理，辅助以一定的专家经验，采用计算机信息与指令来构建传输反馈通道，控制被控制对象，实现整个电气系统的控制过程。在这一方面，通常直流和交流传动就可以对模糊控制在电气传动中的控制进行落实，对应的软件系统也比较成熟，诸如Mamdani、Sugeno等软件都十分便捷，其中前者属于直流传动控制方式，而后者则更多用于交流传动。

对于专家控制系统，则是一种将专家的知识和经验作为理论基础，并且在此之上进一步发展出人工智能体系的形态，其在电气自动化领域的应用，主要是以控制理论技术与专家系统理论相结合为手段，实现经验模拟下的综合控制。由于基于充足的专家知识，因此此类控制系统能够展开有效的事前分析，并且依据对应的工作环境来对参数进行确定。