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摘要:人工智能由于其自身的特征、優勢,已經廣泛應用在各個行業之中,其中包含工業自動化控制系統。對此,本文將分析人工智能,在工業自動化控制系統的應用現狀,同時依據不同的工業自動化技術,探究人工智能的具體應用方式,包括模糊控制、專家控制、神經網絡控制等,以期為相關人員提供參考。
關鍵詞:人工智能;工業自動化;控制系統
所謂人工智能,還被學者稱之為機器智能,其涉及的學科、領域較廣,如計算機科學、數理邏輯、語言學、控制論等,所以人工智能是多種學科相互滲透的結果。實際上,人工智能是對傳統計算機功能、系統的拓展,是對人類智慧、行為的模仿,主要基于思維模擬的方式,獲得具體的行動能力,完成對“任務”的處理。因此,將人工智能應用在工業自動化控制系統之中,能夠全面提高系統的科學性,保證控制工作的質量、效率。
1人工智能在工業自動化控制系統的應用現狀
將人工智能應用在工業自動化控制系統中,可以通過人工智能技術對工業進行實時控制,但是當前的應用方式需要進行優化、改進。究其原因,當前人工智能在工業自動化控制系統中的應用,實際上存在很多的缺陷,并不能充分發揮人工智能的優勢。在工業系統化控制系統的設計,具有較強的復雜性,除了會涉及電磁場、電路等方面的內容,還需要設計人員具備較豐富的知識、經驗。然而,在傳統的系統設計中,自動化控制系統相對簡單,基本上只是利用工作經驗完成設計工作,影響系統的整體性能。對此,將人工智能應用在工業自動化控制系統中,可以實現采集、處理工業數據的目的,從而增強系統的整體性能,并且可以實現對相關數據的儲存,為后續的工作提供參考。另外,人工智能的應用,還能夠對自動化控制系統進行監測,如果發現其中存在異常,便會立即進行預警,引導工作人員進行處理。
2人工智能在工業自動化控制系統的應用方式
在科學技術高速發展的背景下,上述人工智能的應用方式,已經不能滿足工業自動化控制系統的運行需求,迫切需要對傳統的技術方式進行創新,彌補控制系統之中存在的不足,以此充分發揮人工智能的優勢。具體來說,將人工智能應用在工業自動化控制系統中的方式,主要包含以下幾方面:
2.1人工智能的模糊控制應用
一般情況下,工業自動化控制系統中的模糊控制系統,主要包含五個部分,即檢測裝置、被控對象、執行結構、輸入-輸出接口、模糊控制器。具體來說,以人工智能為基礎的模糊控制系統,其核心部分為模糊控制器,并且針對系統的動態靜態、被控對象等,分為很多不同類型的控制器。在模糊控制系統運行的過程中,模糊控制器會以輸入-輸出接口為依托,獲取關于被控制對象的相關數據。通過這樣的方式,模糊控制系統會對采集的數據,進行處理、轉化,最后以模擬信號的形式再傳遞到被控制對象中。另外,模糊控制系統中的執行結構,主要包括伺服電動機、直流電動機、交流電動機等,從而能夠對各種不同的命令信號進行執行。就被控對象來說,不僅可以是工業系統中的設備,也可以對自然對象進行控制,所以不確定性非常明顯。模糊控制系統中的檢測裝置,其功能等同于傳感器,主要負責對不同的模擬量進行轉化,所以該裝置具有較強的重要性,即影響著整個模擬系統的性能。
2.2人工智能的專家控制應用
以人工智能為基礎的專家控制系統,其能夠優化工業自動化控制系統,提高其整體的性能。簡單而言,專家控制系統以專業的技術、知識為依托,并結合先進的計算機系統而形成的實時控制系統。就專業控制系統的核心來說,即為獲取知識、表示知識,同時還包括建立知識庫、推理機制等。在設計專家控制系統的過程中,需要以求解機制為基礎,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表示系統中智能牌子的對應函數。根據上述的模型,并依據人工智能技術的規則,技術人員可以將系統中的參數輸入其中,并進行相應的計算,實現系統的推理目標。不僅如此,專家控制系統的相關推理,需要建立在正向推理的前提下,從而保證控制系統方向的準確性、合理性,發揮人工智能技術的優勢。總體而言,技術人員應該利用人工智能的特點,實現對專家控制系統的設計、應用,并完成對知識源的核實、驗證。
2.3人工智能的神經網絡控制應用
在神經網絡控制系統之中,其實際上是由多個層次組織、元件而構成的,并在大規模并行連接的方式下,形成一個全新的控制網絡,從而實現對工業環節的自動化控制目的,并充分發揮了人工智能的優勢。同時,神經網絡控制系統的運行,實際上還存在很多與生物神經網絡相似之處,以此來對系統獲取的數據進行處理、分析,完成工業自動化控制系統的目的,甚至能夠增強數據信息處理的能力。就神經網絡控制系統來說,其將神經元之間的相互作用,作為數據信息處理的前提,同時實現系統中各個元件之間的分布聯系,形成一個龐大的數據網絡。在這一過程中,神經網絡控制系統的運行,主要就是利用各個神經元之間的系數演化,完成信息識別、接受任務的,進而發揮人工智能的作用,實現對工業生產環節、數據的控制。
3結語
綜上所述,在當前工業自動化控制系統中,人工智能已經得到了應用,但是其技術水平、應用方式等,還有待進一步提升、優化。所以,技術人員就需要結合自動化控制系統的實際需求,分析人工智能的優勢,進而保證應用方式的合理性,提高自動化控制系統的性能,為工作人員的管理提供有價值的參考。總的來說,將人工智能應用在工業自動化控制系統中,具有較強的科學性、必要性,為工業的發展提供技術保障。
參考文獻
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作者:謝欣岳 單位:新疆金牛能源物聯網科技股份有限公司