人工智能在电气传动中的应用进展

李晗 王俊 柴清泉

摘要：我们国家经济社会正处在高速发展的阶段，科学技术的发展也使得各个行业都开始革新。在这种大环境下，智能技术的发展也引起了各界的关注。如今的社会中，智能技术的应用非常多见，尤其是在电气工程领域，人工智能技术正在发挥着不可替代的作用，本文在介绍了相关概念之后，分析了人工智能在电气传动中的应用的优势，然后具体分析了人工智能在电气传动系统中的应用。

关键词：人工智能;电气传动;应用

引言

随着现代经济的发展和科学的进步，人工智能技术已经逐渐成熟，在很多领域都逐渐取代传统的工作方式，人工智能在电气传动中也发挥着重要的作用，并已经取得了很好的成绩。在传统的控制方法中，控制器设计必须依靠控制对象的模型，而在人工智能逐渐兴起后，电气传动的处理上可以模拟人的思维分析，进行系统的自动调整，从而实现对电气传动系统的控制人工智能在电气传动系统中有着很强的适应能力。在这样的背景下，本文分析了人工智能在电气传动的应用进展。

一、电气传动系统概述

电力传动系统又被称为电力拖动系统，主要是通过对电动机进行合理的控制，从而来控制机械的启动、速度调节等各种生产工艺的要求。电气传动指的是通过电动机将电能转化为了机械能的这一过程，用电气传动产生的机械能来带动机械生产和运输，随着科技的进步，电气系统的成本已经越来越低廉，而且性能也在逐渐提升，可见人工智能在电气传动系统中应用的重要性。近些年来，机械行业逐渐被人们关注，关于电气传动的相关研究越来越多，主要集中在電气传动与电脑控制之间的联系，用人工智能逐渐代替人力，这样一来，对于工厂来说就极大地节约了人力成本，而且在一些数据的处理方面，人工智能可以比人处理的更加精确。

二、人工智能在电气传动中应用的优势

当前，电气传动领域上，人工智能是一个十分重要的发展方向，与传统的方式相比其有着很大的优势，在近几年来得到了迅速的发展，并且逐步应用在社会的各个领域中。传统的传动系统中，要想获得较好的控制效果，必须要花费大量的人力，极大的浪费了资源。将人工智能运用到电气传动系统中之后，通过计算机进行模拟人为的控制，既可以达到很好的控制效果，同时也能节约人力物力。

（一）提高系统的性能

与传统的自动化控制相比，人工智能在电气传动过程中，可以根据实际遇到的不同情况适时的进行调整，这就不再像之前一样会受到数学模型的限制，更加的智能化。而且人工智能的模式是在模拟人类的思维的基础上进行的，这就使得其控制的方式更加的人性化，不但能使系统更加的符合电气传动的特征，还能提升整个的运行效率。一般来讲，由于控制对象是不同的，那么需要用到的人工智能方法也是不同的，人工智能控制技术疏于非线性控制技术，在电气传动系统中，模糊控制方法、神经网路控制方法都是在电气传动领域应用较好的方法，该方法突破了传统的线性函数控制计算器对控制对象进行控制的一些局限性，同时，在应用的过程中极大的缩短了系统在对其的相应时间。

（二）利于系统的自我调整

自适应神经网络和试探法、监督学习型神经网络控制器是人工智能控制器的两种方法。但是，在系统自身的调整过程中，常规的监督学习型神经网络不利于系统的调整，其主要原因是常规模糊控制器学习算法已基本定型、并且采用拓扑结构，通常情况下采用既定“a-priori”型信息进行处理。但是该种类型不能让常规模糊控制器处于正常工作状态，而自适应模糊神经控制器通过优化拓扑结构配置和学习算法，有效解决了上述困难，使整个系统能够正常工作。

三、人工智能在电气传动系统中的应用分析

（一）模糊控制在电气传动系统中的应用分析

模糊控制是人工智能在传动系统控制中最常见的方法，也是最典型的方式，它主要就是利用一些模糊数学的一些基本原理进行传动系统的控制，通过这样的方式能够使得处理获得更加丰富的信息，从而实现模糊控制。这种控制对一些变量多、过程十分复杂、系统难以描述的问题可以进行良好的操作，实现控制流程。这种方式的优势是能够极大的降低人力成本，如果该方法能够将微积分进行整合，那么该系统能够与PID控制器具备不相上下的使用效力。

为了能够使得模糊控制能够在电气传动系统中实现精准的控制，对于模糊控制系统的框架设计是十分重要的，首先要对变量进行定义，在初始化过程中务必要注意输入变量在输入的过程中的误差变化率，对初始化变量进行控制，以保证下一个变量能够输入;其次，模糊将数字滤波输入值转为相应的温度或者数值，可以利用口语化变量来实现测量脉冲数的转化，然后将系统变量转化为语言控制描述的规则库和供系统处理模糊数据的数据库;然后通过系统进行判断之后，在进行模糊控制的基础上模拟人的思维方式进行处理和判断，最后进行模糊糊控制器的反模糊化，通过这样的方式来实现数值之间的转换，获得更加明确的控制信号，利用这一控制信息输入系统的控制中，从而实现控制作用。

（二）单神经元控制

单神经元控制在电力传动系统中也是十分重要的组成方式，其对十分复杂的电力系统具有很强的信息处理能力，在传统的控制方式中，处理问题需要花费很大的精力，而单神经元控制技术的发展就解决了这一问题，但是这类控制方式，往往需要强大的硬件作为支撑，也因此其推广工作受到了很大制约。

例如在电气传动系统中，在传统的控制方法中 ，对于电机调速是无法进行检测和控制的，但是通过神经元控制技术，就可以对系统的电机速度进行计算和判断，并且可以根据结果进行实时的调整，从而实现对其的控制。这与传统的专家控制电气传动系统相比，人工智能能够实现对系统中存在的各种故障进行判断，并且显示出故障结果，对显示出来的结果进行简单的分析并录入储存库中，在一定程度上，可以基本完全符合电气传动系统的要求。

但是神经元控制也不是完美的，也存在着一定的缺陷，例如，在离线之后再进行在线学习时，对偏差数据信号检测和报告分析的处理上，神经元控制的效果一般。而在专家控制过程中，在线和离线学习时都可以获得很好的效果。

总结

综上所述，人工智能在电气传动系统应用中具有一定的优势，不仅能够节省大量的人力资源，而且能够提高行业控制效率。但是，在具体应用过程中，操作人员务必充分考虑智能控制的适应性和系统的现状，正确处理传统控制的继承与人工智能的发展之间的关系，对于不宜采用人工智能的系统，务必采取传统的方案，最大限度地发挥人工智能智能的优势，全面提高电气传动系统工作效率和质量。

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