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电气工程自动化中人工智能的运用
发布日期:2019-12-23 吉林快三来源: 正文字号
   随着大数据技术的不断发展,人工智能在现代电气设备中的应用越来越广泛 。人工智能技术主要是借助计算机平台实现对电气设备的智能化、网络化、便捷化控制 。基于机械制造强国战略的实施,强化人工智能在电气工程自动化中的应用具有重要的意义 。
   1 人工智能在电气工程自动化中应用的优势
   相比传统的电气工程自动化控制系统而言,人工智能的应用具有明显独特的优势:一是不易受其它因 素的干扰 。相比传统的控制器,人工智能控制器不易受外界干扰,尤其是人工智能技术不需要构造建模和对环境进行布置,这样能够更好地保持控制系统的精准性 。例如人工智能在电网控制系统中的应用可以准确地对线路故障进行定位,便于快速地对故障进行处理;二是人工智能优化了系统参数的调节功能 。参数调节是电气设备的重要控制元素,人工智能技术的操作性和定位准确性可以更好地为设置参数提供技术支撑;三是人工智能技术具有良好的协调性 。在电气工程自动化运行的过程中,需要根据工作环境等对控制器参数进行调整,而由于电气控制器参数调整所干预的因 素比较多,因 此在参数调整的过程中需要协调各方面的参数数据,而人工智能技术的应用则可以通过优化系统功能而实现自动化控制的协调性 。
   2 人工智能技术在电气工程自动化中的应用
   人工智能控制属于复杂、多结构、多尺度、多模式混合的系统,随着大数据技术的不断发展,电气设备控制要求不再以简单的控制要求为主,而且通过智能化控制呈现决策、管理、通信与控制一体化的趋势 。以人工智能在数控机床自动化控制中的应用为例:
   2.1人工智能在数控机床自动化控制应用的目标要求
   虽然基于网络技术的不断发展,数控机床技术呈现快速发展趋势,但是基于机械制造性能要求的不断提高,数控机床在运行的过程中仍然存在精准度不高的问题,例如数控机床的故障诊断系统灵敏度还不高,导致其不能及时发现故障解决问题 。人工智能则是通过整合系统性能,达到控制系统智能化、网络化管理的要求,人工智能技术在数控机床中的应用需要达到以上要求,数控机床通过融合人工智能可以通过构建模型实现对数控机床控制系统的自动化控制,达到提高数控机床的控制精度 。
   2.2人工智能在数控机床自动化中的具体应用
  (1)人工智能在数控机床在线诊断中的应用 。在线诊断是电气工程自动化控制的关键环节,也是实现对整个系统优化控制的重要组成部分 。通过人工智能可以将数控机床运行中所产生的故障数据等进行模拟建模,通过人工智能操作系统完成对系统运行故障的自动分析 。例如数控机床的主轴是数控机床的主传动部件,主轴部件是影响加工精度的重要因 素,但是由于主轴转速比较高,发热、磨损对其影响比较大 。虽然主轴系统构建了智能传感器,但是其传感器本身的故障则会影响到该部件的运行状态 。而人工智能的应用则实现了对数控机床的在线诊断,有效地提高了系统的工作性能 。
  (2)人工智能在数据控制与优化中的应用 。电气工程自动化控制实现的关键是数据,通过对海量数据的收集与分析实现对系统的自动化控制 。人工智能在数控机床数据控制的应用主要体现在:一是构建数据模型 。数据模型是数据的基础,数据模型是自动化控制的基础,人工智能则可以实现概念模型与计算机模型的融合,这样可以更加清楚地控制数控机床 。例如通过对数控机床运行数据的统计与分析,可以依据内在的关联逻辑建立数据模型,进而为用户提供更加直观的图像画面;二是人工智能技术实现了对数控机床运行数据的实时采集,强化了对数据的智能化管理 。在现代工业领域内,要实现机械设备的高效运行关键是要及时了解设备的运行过程,而画面显示功能则是准确反映机械设备运行状态的关键 。人工智能技术是画面显示功能的关键 。以温度传感与监控为例,由于数控机床的运行环境比较复杂,而及时掌握数控机床的运行状态是提高机械加工精度的关键 。通过在设备中加入温度传感器可以将高温状态及时进行反馈,避免因 温度过高而影响加工精度 。温度传感器一般在主轴滚珠丝杠、驱动电动机、变速箱等多处设置了高通量冷却装置,这样控制点的热量会将相关数据传输给系统,当温度超过设定温度后系统就会启动控温程序,这样一来就可以大大提高其精度 。根据调查采取此种措施后机床各轴定位精度达到4μm 。
  (3)人工智能在数控机床电气设计中的应用 。电气自动化设计是运行的基础,由于电气自动化控制系统属于复杂的工程,其所涉及的因 素比较多,例如电磁场、变压器等等,因 此做好数控基础自动化控制的关键是做好设计工作 。例如为了解决数控机床各设备之间数据运用障碍,需要采用开放性的数控软件,需要通过逻辑控制器的高效运行实时连接,以此提高设备与系统之间的融合,避免出现数据故障 。同时人工智能技术的应用还可以重构软硬件体系,实现智能数控机床开发者、使用者的融合 。
  3 结语
  总之,基于电气制造技术的不断发展,将人工智能应用到电气工程自动化是我国制造技术发展的基础,也是实现机械强国战略的重要手段 。实践证明电气工程自动化人工智能的运用有助于提高电气工程自动化控制的效率,提升自动化控制的精度 。
主管单位:农业机械化管理局主办单位:农业机械化研究所
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