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学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。——黄睎

关于人工智能技术在电气自动化控制中的运用探讨

摘要：由于电气设备从设计、生产到运行、控制，每个环节都是一个复杂的

过程，传统的方法有时很难适应。国内外的电气科技工作者将人工智能技术引入

电气设备的优化设计、故障诊断及控制过程，并取得了一些成功经验。本文在总

结人工智能在电气设备领域取得成果的基础上，论述了人工智能在电气传动领域

的发展概况。其中主要包括模糊控制、神经网络和遗传算法的应用特点及发展趋

势等。

关键词：神经网络控制；模糊神经元控制；自适应控制

前言：社会的进步要求生产力更加发达，要求人类的经济生活更加智能化，

以节省宝贵的时间去做其它有益的事情。电气自动化控制领域的革新需要人工智

能的大力支持，而人工智能在自动化控制方面的优势在这个领域也确实能够得到

极大的发挥，促进自动化控制的发展进步。自动化的特征，表达了一个共同的主

题，即提高机械人类意识能力，强化控制自动化，因此人工智能在电气自动化领

域将会大有作为，电气自动化控制也需要人工智能的参与。在将来，智能技术在

电气传动技术中占相当重要的地位，特别是自适应模糊神经元控制器在性能传动

产品中将得到广泛应用。

一、人工智能控制器的概述

不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。但AI控制器例如：神

经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。这样的分类

就能得到较好的总体理解，也有利于控制策略的统一开发。这些AI函数近似器

比常规的函数估计器具有更多的优势，这些优势如下：

（1）它们的设计不需要控制对象的模型（在许多场合，很难得到实际控制

对象的精确动态方程，实际控制对象的模型在控制器设计时往往有很多不确实性

因素，例如：参数变化，非线性时，往往不知道）

（2）通过适当调整（根据响应时间、下降时间、鲁棒性能等）它们能提高

性能。例如：模糊逻辑控制器的上升时间比最优PID控制器快1.5倍，下降时

间快3.5倍，过冲更小。

（3）它们比古典控制器的调节容易。

（4）在没有必须专家知识时，通过响应数据也能设计它们。

学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。——黄睎

（5）运用语言和响应信息可能设计它们。

（6）它们有相当好的一致性（当使用一些新的未知输入数据就能得到好的

估计），与驱动器的特性无关。现在没有使用人工智能的控制算法对特定对象控

制效果十分好，但对其他控制对象效果就不会一致性地好，因此对具体对象必须

具体设计。

（7）它们对新数据或新信息具有很好的适应性。

（8）它们能解决常规方法不能解决的问题。

（9）它们具有很好的抗噪声干扰能力。

（10）它们的实现十分便宜，特别是使用最小配置时。

（11）它们很容易扩展和修改。

总而言之，当采用自适应模糊神经控制器，规则库和隶属函数在模糊化和反

模糊化过程中能够自动地实时确定。有很多方法来实现这个过程，但主要的目标

是使用系统技术实现稳定的解，并且找到最简单的拓朴结构配置，自学习迅速，

收敛快速。

二、人工智能在电气传动控制中的运用

1、人工智能在直流传动中的运用

（1）模糊逻辑控制应用

主要有两类模糊控制器，Mamdani