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自动化控制系统中人工智能的应用

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【摘要】人工智能由于其自身的特征、优势,已经广泛应用在各个行业之中,其中包含工业自动化控制系统。对此,本文将分析人工智能,在工业自动化控制系统的应用现状,同时依据不同的工业自动化技术,探究人工智能的具体应用方式,包括模糊控制、专家控制、神经网络控制等,以期为相关人员提供参考。

【关键词】人工智能;工业自动化;控制系统

所谓人工智能,还被学者称之为机器智能,其涉及的学科、领域较广,如计算机科学、数理逻辑、语言学、控制论等,所以人工智能是多种学科相互渗透的结果。实际上,人工智能是对传统计算机功能、系统的拓展,是对人类智慧、行为的模仿,主要基于思维模拟的方式,获得具体的行动能力,完成对“任务”的处理。因此,将人工智能应用在工业自动化控制系统之中,能够全面提高系统的科学性,保证控制工作的质量、效率。

1人工智能在工业自动化控制系统的应用现状

将人工智能应用在工业自动化控制系统中,可以通过人工智能技术对工业进行实时控制,但是当前的应用方式需要进行优化、改进。究其原因,当前人工智能在工业自动化控制系统中的应用,实际上存在很多的缺陷,并不能充分发挥人工智能的优势。在工业系统化控制系统的设计,具有较强的复杂性,除了会涉及电磁场、电路等方面的内容,还需要设计人员具备较丰富的知识、经验。然而,在传统的系统设计中,自动化控制系统相对简单,基本上只是利用工作经验完成设计工作,影响系统的整体性能。对此,将人工智能应用在工业自动化控制系统中,可以实现采集、处理工业数据的目的,从而增强系统的整体性能,并且可以实现对相关数据的储存,为后续的工作提供参考。另外,人工智能的应用,还能够对自动化控制系统进行监测,如果发现其中存在异常,便会立即进行预警,引导工作人员进行处理。

2人工智能在工业自动化控制系统的应用方式

在科学技术高速发展的背景下,上述人工智能的应用方式,已经不能满足工业自动化控制系统的运行需求,迫切需要对传统的技术方式进行创新,弥补控制系统之中存在的不足,以此充分发挥人工智能的优势。具体来说,将人工智能应用在工业自动化控制系统中的方式,主要包含以下几方面:

2.1人工智能的模糊控制应用

一般情况下,工业自动化控制系统中的模糊控制系统,主要包含五个部分,即检测装置、被控对象、执行结构、输入-输出接口、模糊控制器。具体来说,以人工智能为基础的模糊控制系统,其核心部分为模糊控制器,并且针对系统的动态静态、被控对象等,分为很多不同类型的控制器。在模糊控制系统运行的过程中,模糊控制器会以输入-输出接口为依托,获取关于被控制对象的相关数据。通过这样的方式,模糊控制系统会对采集的数据,进行处理、转化,最后以模拟信号的形式再传递到被控制对象中。另外,模糊控制系统中的执行结构,主要包括伺服电动机、直流电动机、交流电动机等,从而能够对各种不同的命令信号进行执行。就被控对象来说,不仅可以是工业系统中的设备,也可以对自然对象进行控制,所以不确定性非常明显。模糊控制系统中的检测装置,其功能等同于传感器,主要负责对不同的模拟量进行转化,所以该装置具有较强的重要性,即影响着整个模拟系统的性能。

2.2人工智能的专家控制应用

以人工智能为基础的专家控制系统,其能够优化工业自动化控制系统,提高其整体的性能。简单而言,专家控制系统以专业的技术、知识为依托,并结合先进的计算机系统而形成的实时控制系统。就专业控制系统的核心来说,即为获取知识、表示知识,同时还包括建立知识库、推理机制等。在设计专家控制系统的过程中,需要以求解机制为基础,其模型为: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表示系统中智能牌子的对应函数。根据上述的模型,并依据人工智能技术的规则,技术人员可以将系统中的参数输入其中,并进行相应的计算,实现系统的推理目标。不仅如此,专家控制系统的相关推理,需要建立在正向推理的前提下,从而保证控制系统方向的准确性、合理性,发挥人工智能技术的优势。总体而言,技术人员应该利用人工智能的特点,实现对专家控制系统的设计、应用,并完成对知识源的核实、验证。

2.3人工智能的神经网络控制应用

在神经网络控制系统之中,其实际上是由多个层次组织、元件而构成的,并在大规模并行连接的方式下,形成一个全新的控制网络,从而实现对工业环节的自动化控制目的,并充分发挥了人工智能的优势。同时,神经网络控制系统的运行,实际上还存在很多与生物神经网络相似之处,以此来对系统获取的数据进行处理、分析,完成工业自动化控制系统的目的,甚至能够增强数据信息处理的能力。就神经网络控制系统来说,其将神经元之间的相互作用,作为数据信息处理的前提,同时实现系统中各个元件之间的分布联系,形成一个庞大的数据网络。在这一过程中,神经网络控制系统的运行,主要就是利用各个神经元之间的系数演化,完成信息识别、接受任务的,进而发挥人工智能的作用,实现对工业生产环节、数据的控制。

3结语

综上所述,在当前工业自动化控制系统中,人工智能已经得到了应用,但是其技术水平、应用方式等,还有待进一步提升、优化。所以,技术人员就需要结合自动化控制系统的实际需求,分析人工智能的优势,进而保证应用方式的合理性,提高自动化控制系统的性能,为工作人员的管理提供有价值的参考。总的来说,将人工智能应用在工业自动化控制系统中,具有较强的科学性、必要性,为工业的发展提供技术保障。

参考文献

[1]吴方兰.人工智能在新闻出版业的应用模式与潜能分析:从选题优化、精准分发到个性化服务[J/OL].新媒体研究,2018(22):11-15.

[2]姜关胜.人工智能技术在电气自动化控制中的应用问题探讨[J].电子技术与软件工程,2015(20):150.

作者:谢欣岳 单位:新疆金牛能源物联网科技股份有限公司

自动化控制系统中人工智能的应用责任编辑:张雨    阅读:人次