智能控制技术论文范文 -ag尊龙app

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篇1

在社会发展的多个领域，都能够发现智能化技术的应用。智能化技术具有综合性的特点，包含着多种学科内容，例如控制学。从字面的理解来看，智能化技术的实际应用是借助一定技术手段的实施，完成人工智能的机器操作目标，并且解决一些人力不能完成的问题。在较长时间的实践应用中，智能化技术逐渐走向成熟，在各个社会领域发挥的作用更加明显。在电气工程领域，利用智能化技术实现较好的自动化控制，经过了较长时间实践，应用了多方面的电气工程内容，才得出了较强的实用性结论。因为智能化技术的应用术语属于高端的计算机技术，所以，自动化控制工作中引入智能化技术，必须有一定的计算机理论基础，否则将影响智能化技术的作用发挥。在智能化技术的不断实践应用中，极大提高了自动化控制系统的运行速度，较好改善了电气自动化控制工作，降低了工作成本，减轻了工作压力，实现了人力资源配置的合理优化。

二、智能化技术的应用优势

（一）免去了控制模型的建立

在电气工程的传统工作中，自动化系统控制的实现必须有控制模型的建立。但是，在实际的操作中，被控制对象往往需要十分复杂的动态方程，这就影响了精确效果的获得。由此，在设计对象模型的环节中，经常会遇到无法科学预测、无法准确估量的一系列困难。然而，智能化系统的出现，使这些困难得到了较好解决，极大促进了工作效率的提升，同时对于一些不可控制的因素，也实现了较好的控制，大大提升了自动化控制器的准确性。

（二）实现了便捷的电气系统控制

智能化控制器的实际应用实现了更加便捷的电气系统控制，随时都可以完成对系统控制程度的有效调整，极大提升了系统的整体工作性能，是对自动化控制顺利实现的进一步保障。从这一项优势中就可以看到，和传统的自动化控制器相比较，在任何条件下，智能化控制器都具有更加完善的调解控制功能，在电气工程的自动化实践应用中占据优势。

（三）实现了一致性的智能化控制

在自动化控制中的数据处理环节，智能化控制器可以实现一致性的智能化控制，很好解决了不同数据的处理困难。而且，在自动化控制的标准执行上，即使遇到陌生的数据，也依旧可以获得具有较高准确度的估计。但是，如果发现智能化控制器在实际的应用中没有发挥出理想的效果，一定要全面排查工程的各个细节，细致地进行分析，不能盲目的否定智能化控制技术。

三、智能化技术的实践应用

（一）系统病因诊断

在电气工程诊断工作中，采用传统的人工手段具有较强的复杂性，虽然对工作人员要求十分严格，但是也无法获得较为准确的诊断病因。在电气工程工作中，实现自动化控制的过程中经常会遇到一些如设备、数据等方面的问题，这是不可能避免的，采用传统的人工诊断办法不能确保病因处理的及时性，而且处理效果也不佳。但是，智能化技术的广泛应用，使得自动化控制工作的诊断效率得到大幅度提升。而且，定时检测诊断应用，有效避免了一些不必要的问题。

（二）系统设计优化

在电气工程发展中，传统的工程设计需要工作人员进行多次重复的实验操作和改良，而且，在这一工作过程中，对工作人员的工作素质也有着较高的要求，既需要工作人员掌握一定的专业设计知识，还需要工作人员能够很好的将知识理论应用于实践工作中。但是，在实际的设计工作中，工作人员往往不能做到全面的考虑，经常会漏掉一些具体的问题。所以，一旦发现复杂问题，很多情况下都不能做到及时解决。而智能化技术的出现，较好解决了这一问题。设计工作可以借助于计算机网络完成，也可以借助于相关的软件完成，既保证了设计中数据的准确性，也实现了设计样式的丰富化，更能够做到对复杂问题的及时处理，较好保证了自动化控制的稳定性。

（三）系统的自动化控制

在电气工程中，智能化技术可以应用于多个控制环节，能够很好的实现整体性的自动化控制。智能化技术的主要控制工作是借助于三种手段实现的，一是模糊控制，二是专家系统控制，三是神经网络控制。运用这三种控制手段，极大提升了自动化控制效率，使远距离的自动化控制成为可能，增强了对电气系统的运行反馈。特别是神经网络控制，能够实现算法的反向学习，在信号处理方面得到了较大应用。

四、结语

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人工智能技术是人类科学技术不断发展进步的必然结果，也是工业发展过程中，促进工业自动化科学化发展的重要推动力量。在人工智能技术的发展中，科技的发展和工业技术的进步会促进人工智能技术的发展；反之，人工智能技术的进步，可以完成那些人类自身无法办到、技术条件效果不好的生产技术操作。当前的人工智能主要是计算机技术的发展结果，随着计算机技术的飞速发展，通过对计算机信息特点和操作性能的了解和设计，使计算机操作系统具有更多更先进的人工化反应，并在实际的信息技术处理过程中，通过其系统内部的人工化、智能化识别和处理系统，对电气自动化控制和其他工业技术领域在运行中的问题进行自主解决。如今，人工智能技术已经取得了较大的进步，其研究发展项目也越来越多，越来越先进，实用性越来越强。人工智能技术已经广泛运用与工业自动化、过程控制和电子信息处理等先进的技术领域。人工智能技术通过模糊理论算法、遗传算法和模糊神经算法等方式，可以在电气自动化控制中，采取更灵活多变的控制方式，对电气自动化设备运行中的不稳定因素和动态变化进行自主的调整，从而保障其运行的准确和高效，减少出错率。人工智能技术的运用，可以大大减少在电气自动化控制等领域的人力成本，并且能够解决一些工作人员无法有效监控和解决的问题，做到及时有效。

2人工智能技术在电气自动化控制中的应用

2.1人工智能控制实现了数据的采集及处理功能

在电气设备的运行过程中，数据的采集和处理是了解电气设备自动化控制情况，发现运行过程中的问题和提出解决办法的重要依据。在传统的自动化控制中，由于技术水平和实际运行中的动态变化，数据的采集和传输无法做到准确和稳定，保存数据容易出现丢失的情况。人工智能技术的使用，可以保障电气自动化运行过程中对动态信息的及时收集和稳定传输，对相关数据的保存工作也更安全，这就提高了电气自动化的控制水平，充分保障了电气运行中的安全性和稳定性。

2.2人工智能控制实现了系统运行监视机报警功能

电气自动化控制是用电气的可编程控制器，控制继电器，带动执行机构，完成预期设计动作的过程。在此过程中，系统内部各部分之间的运行都要严格按照设计模型和函数计算的基础上进行，如果系统中的一点出现问题，就会造成整个自动控制系统的故障。在以往的自动化控制系统运行中，对系统内部各部分之间的运行数据和运行状态进行实时监测，对运行中的特殊情况进行及时的报警处理，帮助自动化系统及时处理可能出现的故障，提醒电气管理人员加强对电气系统的管理。

2.3人工智能控制实现了操作控制功能

电气自动化控制的主要特征之一就是通过计算机的一键操作，就可以实现对电气系统的整体控制，保障电气自动化运行符合现实的需要。传统的自动化系统的操作，需要靠人工对系统各个环节进行人工操作，从而促进自动化系统内部的协调和配合，这种方式既降低了自动化运行的效率，也增加了自动化系统的故障发生频率。人工智能技术对电气自动化系统的控制，是通过各种先进的算法，按照电气自动化的需求，对自动化系统进行自动化和智能化设计，从而实现对电气自动化控制系统的同时操作，大大提高了自动化控制的效率，减少了单独指令操作中容易出现的不协调情况的发生。

3人工智能技术在电气自动化控制中的控制方式

3.1模糊控制

模糊控制以模糊推理和模糊语言变量等为理论基础，并以专家经验作为模糊控制的规则。模糊控制就是在被控制的对象的模糊模型的基础之上，运用模糊控制器，实现对电气控制系统的控制。在实际控制设计过程中，通过对计算机控制系统的使用，使电气自动化系统形成具有反馈通道的闭环结构的数字控制系统，从而达到对电气自动化系统的科学控制。

3.2专家控制

专家控制是指在进行电气自动化控制过程中，利用相关的系统控制理论和控制技术的结合，通过对以往控制经验的模拟和学习，实现电气自动化控制中智能控制技术的实施。这种控制方式具有很强的灵活性，在实际运行中，面对控制要求和系统运行情况，专家控制可以自觉选取控制率，并通过自我调整，强化对工作环境的适应。

3.3网络神经控制

网络神经控制的原理就是基于对人脑神经元的活动模拟，以逼近原理为依据的网络建模。神经控制是有学习能力的，属于学习控制，对电气自动化控制中出现的新问题可以及时提出有效的解决办法，并通过对相关技术问题的分析解决，提高自身的人工智能水平。

4结语

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关键词：智能化；自动化控制；电气工程；理论；应用

中图分类号：tm76 文献标识码：a 文章编号：1674-7712 （2013） 06-0223-01

一、智能化的理论基础分析

智能化技术主要体现在计算机技术上，精密传感技术，gps定位技术的综合应用。产品的智能化能够大大改善操作者的作业环境，减轻了工作强度；提高了作业质量和工作效率；一些危险场合或重点施工应用得到解决；环保、节能；提高了机器的自动化程度及智能化水平等。

智能化技术的综合性很强，它的理论基础涵盖了信息论、控制学、仿生学、语言学、生物学、心理学、数理逻辑、医学、哲学等学科。智能化技术主要就是如何让没有意识的机器具备人工智能，能够通过一些程序指令而完成一些高危、难度大的工作。智能化技术的研究是与计算机技术的发展紧密联系的。

智能化技术在电气工程自动化控制中的应用在很早的时候就已经有实例了，具有适应性和可操作性，它的研究主要表现在：电气技术、信息的收集和分析处理。智能化技术运用于电气工程自动化控制，可以提高电气自动化控制的工作效率，降低成本投入，减少人力资源的投入，降低了作业人员的危险度。

二、智能化的特点和优势

（一）智能化的特点

第一，高精度高效化。在电气工程的自动化控制中，精度和效率是至关重要的，智能化技术采用了高速cpu芯片、risc芯片、多cpu控制系统，使得电气工程的精度和效率越来越高。

第二，工艺复合性和多轴化。智能化技术的主要目的在于减少工序和辅助时间。智能化技术在电气工程上的运用正超着多轴多系统控制功能方向发展。

第三，科学的计算可视化。能够高效的处理数据和解释数据，信息的交流也不再局限于文字和语育的表达，有了更多的图形、图像、动画等可视信息。

（二）智能化的优势

将智能化技术运用于电气自动化控制中的主要表现就是智能化控制器，这种控制器的优势主要表现在：

第一，具有很强的一致性。智能化控制器一致性表现在可以对陌生的数据输入进行估计，同时驱动器对其造成的影响可以忽略不计。不同的控制对象会产生不同的效果，所以在初期的电气设备的设计时需要认真仔细的核对每一项。有时候会出现一些智能化控制器效果不佳的情况，这就需要从头开始排查每一个环节，找出错误，解决问题。

第二，可以提高电气自动化控制的性能。传统的电气自动化控制器是需要控制对象模型的，而智能化控制器却是不需要控制对象模型的，它可以自动的根据情况进行调整，譬如：调整下降的时间、鲁棒性等。智能化控制器的自动调整就可以提高自身的性能。

第三，更加容易调整控制。智能化控制器可以实现无人操作的机器自动化控制。另外，还有远程操作、高效化。

三、智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

智能化技术运用于电气工程自动化控制中，主要表现在三个方面：

第一，在电气工程中的智能控制要通过什么样的手段来实现。

第二，电气产品的优化设计要如何实现。

第三，智能化技术如何运用到电气工程故障的诊断和维护上。

1.智能控制。从前文中就可以知道所谓智能就是实现无人的机器自动化控制管理，在电气工程中运用智能化技术，可以实现电气工程控制的无人化、自动化、远程化和高效化。实现电气工程的智能控制，可以降低成本，在人力资源的利用上也可以适当的减少或者是使人力资源结构得到优化配置，最大限度的利用人力资源。实现电气工程自动化控制的智能化，可以减轻目前的操作人员的压力，提高电气工程系统的安全性和可靠性。

2.优化设计。电气工程设备的设计是一项复杂艰辛的工作，运用到的专业知识很多，譬如：电磁场、电路、电机等学科。另外除了专业的知识外，还需要很丰富的实践经验。只有在专业知识和实践经验都扎实的情况下才能保证电气工程设备的设计能顺利完成。计算机技术的变革使电气工程设备的手动设计变成了cad设计，这样就使得产品的生产周期缩短了，并且由此引发出了智能化技术。智能化技术的应用使得电气工程设备的设计以更高速度和质量实现。

在设备的优化方面，智能化技术的运用体现在遗传算法上，遗传算法是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。遗传算法能够得到较精确的数据，可以使得电气工程设备的优化更加的合理。

3.故障诊断。在电气工程系统的运行中，不可能永远都是顺畅运行的，总是会出现一些故障和毛病。而很多时候，电气设备出现故障前会有预兆，但是预兆与故障之间却具有不确定、非线性的特点。将智能化技术运用于电气设备中，可以对电气设备出现的故障进行全面、准确的分析诊断。在电气设备中由于变压器的重要性，因此经常要对变压器进行检测和维修，减少电气设备出现故障的概率。运用智能化技术可以及时的将故障检测诊断出来，这样可以迅速的对故障采取相应的正确的办法来维修，促使电气系统能迅速的正常运行。

四、结束语

随着社会经济的发展，人们对各行各业的要求也越来越高。在电气工程方面主要体现在自动化的智能控制。电气工程的自动化控制的程度与电气工程的安全性和可靠息相关，市场激烈的竞争环境下，要求电气工程的自动化程度越来越高，这样才能不断的提高自身的性能，才能减少出现故障的几率，才能不断的满足人们的需求，提高市场竞争力。

智能化技术目前的应用已经非常广泛，在电气工程自动化控制中的运用已经有了成功的经验。智能化技术是一个涵盖了多种学科的技术，是一个综合的复杂的系统的技术。在其他各行各业中也应该不断的得到运用，促使整个社会的快速发展。

参考文献：

[1]耿英会.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[j].科技创新导报，2012，2.

[2]华树超，孙娜.基于电气工程自动化的智能化技术应用分析[j].科技创新与应用，2012，26.

篇4

（安徽经济管理学院 信息工程系，安徽 合肥 230031）

摘要：随着现代工业的不断发展，基于人工智能技术的电气自动化控制，已应用于实际的生产生活之中，并取得良好的应用效果.本文分析了人工智能技术在电气自动化控制中的应用现状，并在此基础之上，论述了人工智能技术在电气自动化控制中的具体应用，旨在强化对人工智能技术的认识，并为今后相关领域的研究提供一定的参考.

关键词 ：人工智能；自动化控制；控制应用

中图分类号：tm92文献标识码：a文章编号：1673-260x（2015）05-0050-03

在科学信息时代，人工智能技术的出现是现代社会发展的必然产物，更是推动工业现代化发展的重要技术支撑.当前，人工智能技术正处于不断发展的阶段，其在实际生产生活中的应用，充分表现出其强大的现实应用价值.一方面，人工智能技术作为一门新兴科学，具有十分广泛的现实应用价值；另一方面，现代社会发展需要人工智能技术的参与，尤其是现代工业的发展，需要人工智能技术作为支撑.对此，本文立足于人工智能技术的认识，阐述了人工智能技术在电气自动化控制中的应用.

1 人工智能技术

在科学技术快速发展的大背景之下，人工智能技术孕育而生.作为一门新的科学技术，在现代社会的发展中起到重要的作用.人工智能技术的形成，不仅有计算机技术理论的支撑，也有其他学科交互交叉下的共同构建.人工智能技术的本质，主要在于通过对人类智能的模拟，进而创造出可以替代人类从事复杂工作的机器人.当前，人工智能技术的研究领域比较集中，主要在两个领域：一是专家系统；二是机器人系统.模拟人类智能，最为突出的问题就是，大脑问题，人类大脑精密且复杂，如果要模拟，那需要如何实现呢？在现代技术之下，这一模仿成为了可能，进而逐步发展期人工智能技术.在实际的生产生活之中，人工智能化已应用于诸多领域，并取得了良好的应用效果，这也充分证明了人工智能技术强大的现实意义价值.此外，将人工智能﹑专家系统嵌入到仿真环境是减少仿真中的人力消耗，提高仿真自动化程度和仿真精度，是拓宽一体化仿真规模的不可缺少的技术.如下图1所示，是人工智能技术与仿真学科的交叉.

当然，人工智能技术已应用于实际的生产生活之中，但这项技术仍处于不断成熟发展的阶段，人工智能技术也存在一些问题，需要在今后的技术创新之中进行优化与改进.随着自动控制理论的研究发展，人工智能技术在电气自动化控制中的应用主要在专家系统、运作效率和模糊控制三个方面.从实际情况来看，由于模糊控制系统具有操作简单，且易于设备的融入，所以人工智能技术在电气自动化控制系统中的应用，仍主要集中在模糊控制.

2 人工智能技术在电气自动化控制中的应用现状

电气自动化控制是现代社会发展的必然结果，也是推动现代文明前景的重要力量.基于人工智能技术的电气自动化控制，一方面提高了电气自动化的控制效率；另一方面，降低了成本投入，符合工业企业发展的需求.所以，对于电气自动化控制而言，人工智能技术的应用，无疑具有重要的现实意义.

2.1 人工智能技术在电气自动化控制中的应用价值

人工智能技术的优越性非常显著，主要在于人工智能技术实现了对信息的收集、反馈及处理，在很大程度上替代了人类进行复杂的工作.所以，在电气自动化控制领域，人工智能技术的应用，势必是跨越式的发展.首先，基于人工智能技术的电子自动化控制，实现了更优的生产、流通等生产过程，在很大程度上实现了真正意义上的自动化；另一方面；电气自动化的实现，在很大程度上减少了人力的投入，降低了成本投入，提高了生产效率.对此，人工智能技术在电气自动化控制中的应用，推动了电子自动化行业的升级，促进了产业的结构优化.

2.2 人工智能技术在电气自动化控制中的应用现状

在电气设备的设计过程中，需要完备的知识理论作为支撑.而且，电气设备设计具有复杂性和系统性的特点，这就强调设计工作的有效性.人工智能技术应用在电气自动化控制中之后，人工智能控制功能已成为现实，并集中体现在以下几个方面：

2.2.1 人工智能控制实现了数据的采集及处理功能.这一功能的实现，首先实现了对电气设备的数据采集，而且在实际生产之中，可以对相关数据进行处理及保存，这就大大提高了电气自动化的控制效率.

2.2.2 人工智能控制实现了系统运行监视机报警功能.对于电气系统中的主要设备，这一功能可以对其模拟数据值实时监视.与此同时，对于电气设备的开关量，实现了智能化监视，并对于电气设备运行状态的变化进行电话报警、记录等，以便于事故的先前处理.

2.2.3 人工智能控制实现了操作控制功能.电气自动化控制的一大特点，就是通过鼠标或键盘，便可实现对电气系统的控制.所以，对于电气控制系统的操作人员而言，基于控制程序就可以实现同期并网带负荷或体积操作.这样一来，极大地提高了控制的效率，适合当前的工业发展需求.

2.2.4 人工智能控制实现了故障录波功能.人工智能控制的这一功能的实现，主要在于通过对故障录波的模拟、顺序记录、波形的捕捉等，以实现对故障录波的智能化捕捉，这在很大程度上提高了电气设备运行的效率及安全.

3 人工智能技术在电气自动化控制中的应用分析

目前，基于人工智能技术的电气自动化控制，实现了本质性的优化，诸多功能的实现，扩大了人工智能技术在电气控制领域中的应用价值.在此，笔者主要阐述了人工智能技术在电气自动化设备、电气控制过程，以及事故诊断中的应用，强化对人工智能技术在电气自动化控制中的应用认识.

3.1 人工智能技术在电气自动化设备中的应用

实质上，电气自动化系统非常复杂，涉及多个领域与学科.一方面，电气自动化设备的操作，需要操作人员具有良好的综合素质，以及完备的专业知识；另一方面，电气自动化的复杂性，强调操作的有效性，方可减少因为操作失误或不当，而造成的事故或停机.对此，在对这些现实问题的解决中，人工智能技术无疑起到釜底抽薪的效果.首先，人工智能技术以计算机为理论核心，通过程序的编写，可以实现计算机下的智能控制.也就是说，电气设备的操作智能化，代替了人脑劳动操作的不足.这样一来，不仅提高了工作的效率，而且降低了成本投入；其次，人工智能技术的应用，提高了电气自动化设备运行的科学性，优化了设备运行的现实环境.如图2所示，电气自动化设备人工智能化的系统.

3.2 人工智能技术在电气控制过程中的应用

在电气自动化的过程中，电气控制过程是最为核心的部分.人工智能技术在电气控制过程中的有效应用，无疑是提高电气自动化控制的重要基础.首先，在电气控制的过程中实现电气自动化，在很大程度上提高了工作运行的效率.并且，自动化的实现了更加科学化发展，降低运作的成本，尤其是在人力成本上，降低了人力在生产工作中的投入；其次，在电气自动化控制方面，人工智能技术的应用相对比较集中，以专家系统、模糊控制和神经网络控制为主.

3.2.1 模糊控制.模糊控制以模糊推理、模糊语言变量等为理论基础，并以专家经验作为模糊控制的规则.从其基本思路而言，模糊控制就是在被控制的对象的模糊模型的基础之上，运用模糊控制器，进而实现对电气控制系统的控制.其中，如图3所示，是模糊控制系统的组成框架图.模糊控制是一种自动控制系统，以模糊逻辑的推理规则为理论基础，并采用计算机控制系统构成具有反馈通道的闭环结构的数字控制系统.

3.2.2 专家控制.专家控制是以专家系统理论为主体，并有机结合了控制理论技术，是对专家经验效仿下的人工智能控制技术.所以，专家控制技术在电气控制过程中的应用，表现出显著的特点就是自动化控制的灵活性高，可实现对控制率的灵活选取；具有较好的适应性，能够通过对调控器的参数调整，适应不同的工作环境；可提高电气设备的运行效率和设备的运行安全.

3.2.3 网络神经控制.网络神经控制的原理就是基于对人脑神经元的活动模拟，以逼近原理为依据的网络建模.当前，网络神经的研究比较广泛，相关技术也日益成熟，在电气控制过程中的应用也日益广泛，且具有良好的应用效果.

为了更好地阐述人工智能技术在电气控制过程中的应用，本文以模糊控制为例进行具体的阐述.具体而言，模糊控制在电气控制过程中的应用，其作用的发挥主要基于直流和交流传动的实现.在直流传动中，其主要的传动控制是mamdani、sugeno.其中，mamdani是调速控制，而sugeno则所有不同.此外，在交流传动中，其人工智能的有效实现依托于模糊控制器.如下图4所示，是模糊控制器的原理图.

3.3 人工智能技术在平常操作中的应用

随着现代工业的不断发展，我们的生活与电气行业的关系日益紧密，电气的安全稳定运行，对我们的生产生活具有重要的意义.电气操作强调操作流程的严格规范，在传统电气领域，由于操作复杂性，在操作的过程中不仅要花费大量的时间，而且操作不当或操作失误，都有可能带来严重的后果.所以，随着电气行业的现代化发展，基于人工技能技术的应用，在很大程度上简化了电气领域的操作过程.一方面，传统繁琐的操作步骤得到进一步的简化，提高了电气操作的效率；另一方面，自动化的实现，降低或杜绝了人工操作失误所带来的问题，在很大程度上提高了电气系统运行的安全稳定性.

3.4 人工智能技术在故障诊断中的应用

人工智能技术以模糊理论、专家技术，以及神经网络控制为核心，在故障诊断领域也具有十分重要的应用价值.在电气系统运行中，变压器、发动机等的故障，不仅影响电气系统运行的效率与安全，而且在检修方面具有较大的难度.在传统的故障诊断中，一是故障诊断的方法复杂，且准确诊断率较低；二是故障诊断需要花费大量的时间与人力，与当前的工业发展需求相冲突.例如，在对变压器的故障诊断中，传统的诊断方法是首先需要对变压器油产生的气体进行收集与分析，基于分析的数据判断变压器是否发生故障.这就需要花费较多的时间和人力，如果数据分析不准确，则会影响诊断的准确率，降低变压器运行的稳定性和安全性.所以，人工智能技术的应用，实现了对变压器故障诊断的自动化，极大地提高了故障诊断的效率和准确性.

4 结束语

快速发展的科学技术，改变了我们的生活.人工智能技术的出现，推动了现代文明的发展.作为一门新兴高科技，其在现实中的应用价值是无限的.首先，基于人工智能技术的电气自动化控制，转变了传统的电气控制模式，实现了跨越式发展；其次，人工智能技术提高了电气自动化控制的效率，无论是在人力上，还是在物力上，都大大降低了成本的投入，表现出良好的现实意义价值.

参考文献：

〔1〕褚凯.基于人工智能技术的电气自动化控制研究[j].中国新技术新产品，2012（03）.

〔2〕汤石敏.基于人工智能技术的电气自动化控制探讨[d].中国科技博览，2011.

〔3〕陈浩.电气自动化控制中的人工智能技术探究[j].商品与质量：消费研究，2014（02）.

〔4〕孙伟.电气自动化控制中人工智能技术的应用研究[j].科技创新与应用，2014（07）.

〔5〕何翔.人工智能技术在电气自动化控制中的应用研究[j].科技风，2012（15）.

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电气工程自动化控制对电力系统的运行具有重要的作用，随着科学技术的发展，智能化技术被应用到电气工程控制自动化之中，提高了电气工程自动化的技术水平，为电气工程的发展提供了新的动力。本文对智能化技术在电气工程自动化控制中应用的理论基础进行了阐述，分析了智能化技术在电气工程自动化控制中应用的优势，并介绍了几种具体应用。

【关键词】电气工程 自动化控制 智能化技术

随着科学技术的不断发展，智能化技术被研发出来并被广泛应用于很多领域，电气工程自动化控制就是其中之一。智能化技术的应用，改变了传统自动化控制效率低下的状况，促进了电气工程自动化控制效率的提升，为电气工程的发展提供了新的动力。目前，智能化技术在电气工程自动化控制中还有很大的发展潜力，随着应用技术的不断发展，将会被更广泛的应用。

1 智能化技术在电气工程自动化控制中应用的理论基础

智能化技术是一种新兴的科学技术，其本质上是计算机技术的一个高端分支，它也具有计算机技术所具有的改变人们工作和生活方式的能力。智能化技术不仅仅基于计算机技术，它的理论基础还涉及到了语言学、控制学、信息学等诸多学科，是一项综合了许多种类学科的综合性技术。智能化技术的主要应用方式是，利用智能化技术使机器具有一定的思维能力，能够独立的收集信息并进行处理，从而代替人类进行危险、高难度或者其他类型的工作。

电气工程自动化控制控制的主要工作是收集并处理信息，智能化技术在这方面有很大的应用空间。在电气工程自动化控制应用智能化技术的主要目的是提高电气工程自动化控制的效率，使企业的资源分配更加合理化，同时降低企业成本和工人的劳动强度，促进电力企业的快速发展。

2 智能化技术在电气工程自动化控制中应用的优势

2.1 无需建立控制模型

传统的控制器由于技术问题存在着一些缺陷，例如，当传统的控制器遇到控制对象包含复杂动态方程时，就会造成其不能对控制对象进行有效的掌控，这种情况下，会对控制对象模型的设计工作产生影响。智能化技术则避免了这些不良影响的发生，智能化技术在电气工程自动化控制中应用可以有效的帮助人们控制和处理复杂动态问题。应用了智能化技术的控制器面临上述问题时，则会将控制对象模型设计的内容进行删除，从而使电气工程自动化控制摆脱控制模型的影响，在没有控制模型的基础上进行调节和控制等相关工作。利用智能化技术，使电气工程自动化控制更具时效性，让自动化控制能够解决更复杂的问题。

2.2 无人化操控

智能化技术的最大优势就是能够代替人类进行各种工作，与传统的自动化控制器相比，智能化控制器的工作更具效率和准确性。智能化控制器在实际的工作中通过对下降时间、响应时间和鲁棒性变化等条件的准确操控，来保证电气工程自动化控制工作的正常进行，这个过程完全可以不用人为操控。智能化技术通过调节这三方面因素，实现无人化操控下电气设备的自我调节，从而对工作和人力资源的利用效率进行提升，促进企业的健康发展。

2.3 智能化控制器的一致性

智能化控制器的准确性很高，这一点主要表现在不同数据的处理问题上。对于输入的不同数据，无论数据常用还是不常用，智能化控制器都会迅速的开始评估，从而达到自动化控制的要求。智能化控制器的控制结果会因为控制对象的不同而产生差异，有着控制对象没有在指令发出后迅速的行动，但是同样可以产生良好的控制效果。同时，智能化控制也不能够全面化的控制所有对象，这是因为控制对象复杂并且多样，使得智能化控制不能产生理想的结果，这是智能化控制技术需要解决的问题。

3 智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用

智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用主要有三方面：

（1）可以实现整个电气工程的自动化操作与控制，这主要利用了模糊控制、专家系统控制和神经网络控制等方法，利用智能化技术使得电气设备的运行相较于传统的控制设备控制下有明显的提升。

（2）智能化技术能够优化电气工程的整体设计，利用智能化技术，使得工作人员在电气工程设计时避免了对设计方案进行反复的实验和改良，更多的是对相关数据进行调整和修正，这使工作效率有了明显的提升。

（3）智能化技术能够对电气工程自动化控制中的病因诊断，在电气工程的实际运行中，电气工程系统以及相关设备都需要通过病因诊断来对运行状态进行检测，智能化技术可能代替人工诊断方法，提高工作效率和质量。

例如，在水电站中应用智能化控制技术，可以减少工作人员的实用，避免因工作人员技术不熟练而造成的运行故障，提高其运行效率。同时智能化装置可以对发电机组进行实时、动态、自主的监控、保护、调节，保证发电机组的各项指标都处在标准范围内，保证发电机组的正常运行。智能化控制控制装置通过对水电站中所有系统实施精准、快速、动态的检测、并且进行记录与报警，可以使发电机组免遭各类故障侵袭，并且对发生的事故做出迅速、准确的处理，使发电机组保持平稳运行，提升水电站的正常工作。

4 结论

智能化技术是计算机技术的一个分支，具有改变人们生产生活方式的能力，将智能化技术应用到电气工程自动化控制之中，能够充分发挥其特点，使其能够被应用于实现电气工程自动化操作与控制、优化电气工程整体设计以及对电气工程自动化控制病因分析等方面，促进电气工程自动化控制的发展。智能化技术在电气工程自动化控制中的还有很大的应用潜力，例如如何实现利用智能化技术实现全面化的控制所有对象还需要人们不断的研究，拓展智能技术在电气工程自动化控制中的应用，将是研究人员的重要目标。

参考文献

[1]柯志敏.智能化技术在电气工程自动化控制中的相关应用[j].企业技术开发月刊，2016，35（03）：55-55.

[2]林集武.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[j].城市建设理论研究：电子版，2012（19）.

[3]姜海军，王惠民，戎刚等.抽水蓄能电站自动化系统智能化发展探讨[j].水电厂自动化，2015（02）：70-72.

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[关键词]人工智能；电气工程；智能控制；遗传算法

中图分类号：s258 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2015）16-0344-01

引言

近年来，人工智能在电气智能控制方面应用已经越来越广泛、深入[1]。例如：基于人工智能的故障的诊断和预测、电气产品设计优化和保护与控制等领域。电气产品的设计随着计算机技术的发展，逐渐由手工设计向计算机辅助设计不断转变，，尤其是在引进了人工智能技术之后，大大提高了设计产品的质量和效率[2]。人工智能技术在电气设计方面的应用主要包括专家系统和遗传算法。其中的遗传算法是一种优化的先进算法，在产品的设计优化上有举足轻重的作用[3]。因此电气产品的人工智能化设计很多都采用了这种方式进行优化。

本文中，主要以遗传算法在电气智能化控制领域的应用为例，分析基于人工智能的电气智能控制技术。

1 人工智能控制器的优势

人工智能控制的主要优势[4]在于：（1）它们的设计不需要控制对象的模型；（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；（3）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；（5）运用语言和响应信息可能设计它们；（6）它们对新数据或新信息具有很好的适应性。

2 人工智能控制技术的主要方法及优化算法

2.1 人工智能控制技术的主要方法

（1）模糊控制

模糊控制系统是以模糊数学、模糊语言形式的知识表示以及模糊逻辑的推理规则为理论基础，采用计算机控制技术构成的一种具有反馈通道的闭环结构的数字控制系统[5]。

（2）专家控制

专家控制是将专家系统的理论技术与控制理论技术相结合，仿效专家的经验，实现对系统控制的一种智能控制。专家控制可以灵活地选取控制率，灵活性高。通过专家规则，系统可以在非线性、大偏差的情况下可靠地工作，鲁棒性强[1]。

（3）神经网络控制

神经网络模拟人脑神经元的活动，利用神经元之间的联结与权值的分布来表示特定的信息，通过不断修正连接的权值进行自我学习，以逼近理论为依据进行神经网络建模，并以直接自校正控制、间接自校正控制、神经网络预测控制等方式实现智能控制[3]。

（4）集成智能控制

智能控制技术的集成包括两方面：一方面是将几种智能控制方法或机理融合在一起，构成高级混合智能控制系统；另一方面是将智能控制技术与传统控制理论结合，形成智能复合型控制器。

2.2 人工智能控制技术常用的优化算法

（1）遗传算法

遗传算法依照所选择的适配值函数，通过遗传中的复制、交叉及变异对个体进行筛选，使适配值高的个体被保留下来，组成新的群体，新群体既继承了上一代的信息，又优于上一代，这样周而复始，群体中个体适应度不断提高，直到满足一定的条件[7]。

（2）蚁群算法

蚁群算法是群体智能的典型实现，是一种基于种群寻优的启发式搜索算法。蚁群算法的基本思想：当一只蚂蚁在给定点进行路径选择时。被先行蚂蚁选择次数越多的路径。被选中的概率越大[6]。

3 电动机控制中的遗传算法pid参数优化

本文以直流电动机系统进行了仿真验证，使用了具有突出寻优能力和计算简单的遗传算法进行参数整定，并通过matlab编程进行参数寻优，整定出的参数使性能指标达到最优。

（1）参数的确定及表示

首先确定参数范围，该范围一般是由用户给定的，然后由精度的要求，对其进行编码。选取二进制字串表示每一个参数，并建立与参数间的关系。再把二进制串连起来就组成一个长的二进制字串，该字串为遗传算法可以操作的对象。

（2）选取初始种群

因为需要编程来实现各过程，所以采用计算机随机产生初始种群。针对二进制编码而言，先产生0～1之间均匀分布的随机数，然后规定产生的随机数0～0.5之间代表0，0.5～1之间代表1。此外，考虑到计算的复杂程度来规定种群的大小。

（3）适应度函数的确定

在实际应用中会因系统中固有的饱和特性而导致系统不稳定，为了防止控制能量过大，在目标函数中加入控制量。因此为了使控制效果更好，本文给出了包含控制量、误差和上升时间作为约束条件的目标函数。因为适应度函数同目标函数相关，所以目标函数确定后，直接将其倒数作为适应度函数进行参数寻优。最优的控制参数也就是在满足约束条件下使最大时，所对应的控制器参数。

（4）优化步骤

下面就可以编程使用遗传算法对pid参数进行寻优。利用遗传算法优化kp、ki、kd的具体步骤如下：

①确定每个参数的大致范围和编码长度，进行编码；

②随机产生n个个体构成初始种群p（0）；

③将种群中各个体解码成对应的参数值，用此参数求代价函数值j 及适应度函数值，；

④应用复制、交叉和变异算子对种群p（t）进行操作，产生下一代种群p（t 1）；

⑤重复步骤③和④，直至参数收敛或达到预定的指标。

试验的电机性能参数如下：

la电机电感0.24mh=0.00024h

ra电机电阻2.32ω

cm电动机的转距常数23.2mn・m/a=0.0232n・m/a

ce为电动势常数

jm转子以及电动机转轴相连的负载总的转动惯量1.1×10-6kg・m2

fm粘滞摩擦系数2.2×10-4kg・m2/s

根据被控电动机特性，建立电动机的连续传递函数模型为：

，。

遗传算法中使用的样本个数为30，参数kp的取值范围为[0，20]，ki 、kd 的取值范围为[0，1]，取wl=0.999，w2=0.001，w3=100，w4=2.000。采用实数编码方式，经过100代进化，获得的优化参数如下：

简单遗传算法

bestfi=0.1408

bests=11.12200.03590.1276

best_j=7.1034

改进遗传算法

bestfi=0.1358

bests=8.91780.03050.5474

best_j=7.2538

代价函数j的优化过程和采用整定后的pid控制阶跃响应。

文章应用遗传算法对电机的pid控制器参数进行了优化设计，得到了优化的pid控制参数，从响应曲线可以看出，应用改进后的遗传算法电机响应速度加快，跟踪性良好，控制效果明显提高。

参考文献

[1] 牛红.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[j].世界家苑，2014，32（8）：43-46.

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【关键词】数字图书馆 智能机器人 研究趋势

随着科技发展和人们知识需求量增大，图书馆资源和服务逐渐趋向数字化和智能化。尤其大数据时代的到来在一定程度上推动图书馆向纯数字图书馆和智慧图书馆转化[1]。未来图书馆的数据资源丰富、结构复杂，需要通过云计算、数据聚类、相关分析等技术手段实现一站式搜索 [2]。目前，cnki数字图书馆作为国际上技术领先的数字化学习平台，为读者提供跨库检索、学术趋势、学术研究热点等功能，实现了资源的高度整合和智能交互，满足了不同人群对知识的个性化、多样化需求。目前，智能机器人是国家产业创新发展重点项目和科研热点项目，本文利用cnki数字图书馆的学术研究热点、学术趋势搜索、指数等检索功能实现“智能机器人”学术热点和学术趋势研究，让读者对其有个整体认识。

一、智能机器人

机器人是一种可编程和多功能的，用来完成搬运、安装、焊接、切割等不同任务的操作机，或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统[3]。 智能机器人则是一个在感知、反应、思维方面全面模拟人的机器系统，融合了机械、电子、传感器、计算机、仿生学、自动控制、人工智能等多学科知识的复杂智能机械，可以代替人从事危险复杂的工作，例如在工业、农业、军事、航天、医疗等多个领域大显身手。目前，各国正加快智能机器人技术的创新与发展，如美国再工业化和工业互联网战略、德国工业 4.0 战略、日本机器人新战略、韩国机器人强国战略等，机器人技术引领当今科技和产业发展态势。中国通过制定“互联网 ”行动计划、“中国制造 2025”发展目标、“十三五”规划，，将机器人和智能制造纳入了国家科技创新的优先重点领域[4][5]。

二、 “智能机器人”和“智能控制”主题热点搜索

本文以“智能机器人”和“智能控制”为主题进行“学术研究热点”检索，检索结果显示了按照热度值排序的热点主题相关的主要知识点、主题学科名称、热度值、主要文献数、相关国家课题数、主要研究人员数和主要研究机构数。“智能机器人”相关知识点主要有移动机器人、工业机器人、仿人机器人、服务机器人、机器人导航、远程操作、人工智能、神经网络、模糊控制等知识点。

智能化是机器人控制和产业创新发展的重点。关于“智能控制”的热点知识主要包括模糊控制、神经网络、遗传算法、学习控制、自适应控制、变结构控制、预测控制、专家系统、非线性系统等知识点，这些知识点代表着“智能机器人”主要研究方向。

三、“智能机器人”和“智能控制”主题学术趋势和研究发展

cnki数字图书馆提供“学术趋势”检索功能，为科研工作者了解“智能机器人”发展趋势提供了非常好的工具。本文通过“学术趋势”功能检索“智能机器人”和“智能控制”主题的学术趋势，图中不仅提供学术关注度，还提供热门被引文章供读者深度研究。图2显示智能机器人和智能控制方面的从1997年至2015年论文收录量逐年增大，2015年收录量达1343篇。读者可以从图2中及时掌握每年学术热点论文，从中深入学习“智能机器人”的具体研究方法和科研理论，为理论创新寻找突破口。

另外，cnki数字图书馆还具有“指数”功能，通过对“智能机器人”和“智能控制”主题进行检索，得到以下各项信息：

“学术关注度”和“媒体关注度”是我们进行科学研究时比较关注的两个方面。通过对关注度的分析发现最近三年科研工作者和媒体对智能机器人的关注度剧增，预示着国家加大了“智能机器人”领域的投入和研究力度。

“关注文献”和“研究进展”搜索功能为读者提供了当前“智能机器人”领域高被引论文、下载量比较大的论文以及最新相关论文，为科研工作者迅速把握“智能机器人”研究的内容和研究趋势提供帮助。

“学科分布”为读者提供“智能机器人”和“智能控制”在不同学科领域的研究情况和“相关词”的统计情况。通过分析可知，移动机器人、智能制造、人工智能、路径规划、机器视觉、图像处理、虚拟现实、语音识别、声源定位等是分布在不同学科领域的“智能机器人”相关词，也是“智能机器人”目前重要的学术研究方向；单片机、模糊控制、神经网络、智能家居、智能电网、物联网、rfid、zigbee、无线传感器网络、智能交通等是分布在不同学科领域的“智能控制”的相关词。因此，我们通过它们可以了解到跨学科智能机器人的研究动向。

“机构分布”显示了哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学、上海交通大学、清华大学、浙江大学、中国科学院沈阳自动化研究所等多所研究机构是文献的主要提供单位，这为读者认识机器人研究机构提供参考。

结论

cnki数字图书馆提供的“学术研究热点”、“学术趋势”和“指数”功能为我们展示了“智能机器人”和“智能控制”的研究热点和学术研究方向，为读者科研选题和科学研究提供学术参考。通过对“智能机器人”关键知识点的、经典科研论文和最新科研论文的深度分析，探索和挖掘智能机器人发展的技术空白点，发现最新研究方向。目前大学图书馆的资源整合和智能搜索功能还比较弱，需要进一步加强图书馆智能搜索引擎的构建和其他智能交互平台建设才能提高图书馆资源利用率和服务效能。

参考文献：

[1]陈臣. 基于大数据的图书馆个性化智慧服务体系构建[j]. 情报资料工作，2013，06：75-79.

[2]王长全，艾. 云计算环境下的数字图书馆信息资源整合与服务模式创新[j]. 图书馆工作与研究，2011，01：48-51.

[3]任福继， 孙晓. 智能机器人的现状及发展[j]. 科技导报， 2015（21）.

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【关键词】智能技术 电气自动化 控制系统

计算机科学技术的一个重要分支是智能技术，智能技术的实现是依托计算机系统，通过模拟人工智能，促使机器做出智能化反应。目前，智能技术在电气自动化控制系统中已经得到广泛使用，有效解决了传统技术难以解决的难题，电气自动化控制系统的安全性和稳定性有了极大提高。鉴于此，要在未来发展过程中积极推行智能技术，加大在电气自动化系统中的运用力度，加快我国电气行业的发展进程。

1 智能技术运用效益的评价

智能技术功能的有效发挥可以帮助人们完成远程监控，对电气自动化控制系统实现在线监测。将智能技术应用于电气自动化控制系统中，自动化体系建设资金投入大大降低，运营效率也会显著提高，并且可以接受并且完成更多不同的任务，目前，已经得到各行业的实践认可。智能技术在电气自动化系统中的应用水平，受到计算机技术的直接影响，原因在于自动化系统主要依赖智能技术完成生产过程和电气运行的在线监测。工业生产过程中如果生产问题能够被及时发现，并且提交给管理部门，这样可以从根本上帮助企业消除安全隐患，避免不必要的经济损失，进而提升企业经营效益。由此可见，智能技术应用于电气自动化控制系统中可以促进企业健康稳定发展。

2 电气自动化控制系统设计

2.1 架构设计

在电气设计的角度分析，电气自动化控制系统的设计较为复杂，需要涉及多个学科和领域的知识，这就要求程序员在掌握过硬专业技术能力的同时，还要扎实掌握专业的电气知识，设计人员工作过程中要经常与编程人员共同深入实践进行操作实验，熟练掌握操作过程，分析操作要点，预防操作不当，并且针对易引起操作不当的部分予以改进。对于电气编程，编程人员首先要学习计算机理论，掌握专业的计算机语言，才能够编写出科学的智能化控制程序。电气自动化控制系统与控制程序息息相关，自动控制可以大大减少人工控制时间，充分利用智能技术更是可以提高电气设备运行的稳定性。系统流程如图1所示。

2.2 功能设计及应用

电气自动化系统的智能数据采集技术，让人们告别了人工数据控制，数据的采集可以方便利用终端设备和控制平台实现，并且第一时间记录下采集的数据，输入到自动化设备中执行动作，自动化控制效率得到了大大提高。

电气自动化控制系统中智能监控技术和预警技术是核心技术，由于电气设备运行过程中不需要人工巡查，智能技术则成为电气设备运行期间的唯一安全保障。电气自动化设备借助于智能监控技术能够实现自动预警，确保设备始终处于安全稳定运行状态，避免发生重大安全事故。

电气自动化控制系统应用的另外一项重要技术是智能故障录波技术，电气设备运行过程中可以对设备故障录波和记录，并且能够智能捕捉波形，提高了电气自动化控制系统运行科学性，省去了繁琐的人工故障记录，提高了维护效率。

3 总结

综上所述，电气自动化系统中应用智能技术，有效提高自动化设备运行的安全性和稳定性。本文针对当前智能技术进行评价分析，然后以工业电气为研究对象，对电气自动化控制系统架构及功能应用进行分析，试图为之提供行之有效的可行性建议。实践证明，随着科学技术的进一步发展，更多新型的技术将会应用到电气自动化控制系统中，电气自动化控制系统将会向着更好的方向发展。

参考文献

[1]徐典友.浅析人工智能在电气自动化中的运用[j].信息通信，2015（01）.

[2]王海杰.论工业生产中电气自动化重要作用及趋势展望[j].科技展望，2015（03）.

[3]任铭.电气自动化控制中的人工智能技术研究[j].中国科技投资，2013（11）.

[4]潘正昊.气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[j].科技创新与应用，2017（10）.

[5]徐建俊.基于“双证融通”的高职人才培养课程新体系的构建――电气自动化技术专业[a].第6届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（上册）[c].2009.

作者简介

马逸然（1996-），山东省济南市人。大学本科学历。山东科技大学。研究方向为电气工程及其自动化。

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中图分类号：g642　文献标识码：a

1　引言

“智能科学与技术”专业是国家教委在2006年设置的新专业，代码；080627s，属于工学电气信息类。现已有南开大学、西安电子科技大学等12所高校获准招生。

智能科学技术是信息科学技术的核心和现代科学技术的前沿和制高点，涉及自然科学的深层奥秘，触及哲学的基本命题。智能科学技术的研究将对国民经济、社会进步、国家安全生产产生深刻而巨大的影响，并将为智力革命、知识革命和信息革命建立理论基础，为智能系统的研制提供新概念、新思想、新途径。智能科学的兴起和发展标志着对人类为中心的认知和智能活动的研究已进入新的阶段。目前，国际上对智能科学及其相关学科的研究高度重视。我国对该领域的发展特别关注。

智能科学与技术在一定程度上代表着信息技术的前沿，其理论研究与应用开发对我国现行的教育与教学理念提出了挑战。在现有的教育体系中增加智能理论和智能技术教学，对全面地培养学生的信息素养、创新的思维方式及激发学生们对信息技术未来的追求具有积极的意义。因此，为适应智能科学与技术的深入研究和社会对从事智能化产品研发人员的迫切需求，在本科阶段设立相应的“智能科学与技术”专业是十分必要和及时的。因此，我校设立“智能科学与技术”专业是适应了社会发展要求的，必将为河北乃至全国的社会、经济发展作出巨大的贡献。

近5年来，我校自动化系先后从事的包括11项国家级项目在内的70余项科研课题，发表的近200篇学术论文，均不同程度地与“智能科学与技术”领域相关，积累了深厚的学术基础。由于良好的办学队伍和实验条件，由我校申报的“智能控制技术与装置教育部工程研究中心”已经通过省级审查上报，因此，学科已经具备了承办“智能科学与技术”新专业的条件。

2　办学条件

2.1　师资状况

从我校办学发展来看，“智能科学与技术”专业的设立主要来自于近年来“自动化”专业在“智能化”和“信息化”方向的逐渐发展，以及“自动化”专业与“信息工程”、“计算机科学与技术”等专业的交叉。受专业发展特色和学时等因素的限制，仅靠在原有“自动化”专业课程中增设新课已经难以满足相关领域人才培养的需要，因此可以说“智能科学与技术”专业是由量变积累超出“自动化”专业领域而质变派生出的一个新专业。基于此原因，“智能科学与技术”专业主要由自动化系中抽调人员组织专业课程阶段的教学任务，专业基础课程阶段的教学任务则由电工电子教学中心等单位系协助完成。

由于我校“智能科学与技术”专业是由“自动化”专业发展派生出的新专业，两个专业多门课程的教学内容是相同的，因此“智能科学与技术”专业可以得到“自动化”专业的协助，从而避免多数新专业先期出现的师资力量欠缺问题。

2.2　相关支撑专业

“智能科学与技术”专业的主要相关支撑专业有“自动化”、“信息工程”、“计算机科学与技术”等，其中与同属电气信息类的“自动化”专业关系最近。考虑到我校的具体情况，在新专业的办学初期，“智能科学与技术”专业和“自动化”专业在科研、办学经费、研究生培养等方面的统筹安排上统一划归省重点学科“控制理论与控制工程”管理。两个本科专业的教学与学科的总体发展相互协调和支持，共同进步。

2.3　实验条件

由于“智能科学与技术”和“自动化”两个专业多门专业课程的教学内容是相同的，因此“自动化”专业的多个本科生实验室可以与“智能科学与技术”专业共用，包括：微机原理与微机控制技术实验室、控制理论实验室等，可完成“自动控制理论”、“现代控制理论”、“微机原理”、“微机控制技术”和“单片机原理与应用”等多门专业基础课程的实验。

2.4　生源及就业形势

智能科学与技术已经成为信息技术创新的重要增长点，其广泛的应用前景日趋明显，如智能化电器、智能化楼宇、智能机器人、智能化机器、智能化物流等，所培养的学生正是目前高新技术研究及产业发展急需的人才，同时这类人才也会对传统产业的提升起到积极的作用，就业前景广阔。在招生生源和毕业生就业方面均具备比较好的条件。

3　近期办学规划

3.1　师资队伍建设

在师资建设方面，需要采取积极的人才战略，走引进和培养并重的道路，注重引进和培养具有智能信息处理或智能控制研究背景的人才。同时，聘请人工智能领域经验丰富的专家、教授对本专业的实验及教学进行指导，积极鼓励教师们的学术交流活动。

3.2　实验室建设

(1)利用自动化专业的微机原理与微机控制技术实验室、控制理论实验室等，完成“智能科学与技术”专业本科教学环节中“自动控制理论”、“现代控制理论”、“微机原理”、“微机控制技术”、“单片机原理与应用”5门课程的实验。

(2)建设“智能信息处理实验室”，以通用实验平台的模式用于“数字信号与数字图像处理”、“软件工程”、“数据库与数据挖掘”等课程的实验和上机。

(3)利用教师在承担智能科学与技术相关领域科研课题中购置的相关实验设备和仪器，满足学生在毕业设计阶段和参加科技创新活动中对实验设备的需求。3，3新专业课程体系建设

(1)积极向已经设立“智能科学与技术”专业的南开大学、北京科技大学等高校学习，通过广泛的调研，使新专业的教学体系和课程内容逐步合理化。

(2)紧跟科技发展新趋势，突出“智能科学与技术”新专业的特色，注重学生实践能力的培养，在智能化电器、智能化楼宇、智能机器人、智能化机器、智能化物流等方面培养社会急需的特色人才。

(3)在控制科学与工程一级学科硕士点下设立“智能科学与技术”的相关研究方向，加强该专业的学术梯队建设和人才培养，促进学院整体教学科研的和谐发展。

4　培养方案

4.1　培养目标

我们努力使学生德、智、体、美全面发展，具有坚实的数学、电子、计算机、自动控制和信息处理的基础知识，系统地掌握智能科学的基础理论、基础知识和基本技能与方法，受到良好的科学思维、科学实验和初步科学研究的训练，具有分析问题和解决问题的能力，以及知识自我更新和不断创新的能力。学生能适应智能科学与技术的飞速发展。在个人素质方面，具有全面的文化素质、良好的知识结构和较强的适应新环境、新群体的能力，并具有良好的语言和计算机运用能力。

4.2　基本要求

使学生系统地掌握“智能科学与技术”的基础理论知识，以适应自动化、智能信息处理与技术等方面的工作需求；掌握电路与系统的基本理论和实验技术，具备分析和设计电子设备的能力；掌握信息获取、处理的基本理论和方法，具有系统设计、集成、应用的基本能力；了解智能科学与技术领域的学科前沿、最新进展和发展动态；了解自动化和信息系统及网络技术的应用现状和理论前沿，具有研究开发新系统、新技术和各种智能化工程装备的初步能力。

4.3　主要课程

我校“智能科学与技术”专业的主要规划课程包括电路、电子技术、微机原理、自动控制理论、现代控制理论、嵌入式系统、软件工程、计算机网络、数字信号与数字图像处理、智能控制、数据库与数据挖掘、人工智能概论、信息管理系统等。

在课程的设置上，我校适应社会发展需求，突出“工学并举”实践能力的培养，开展有自身特色的“智能科学与技术”本科生教学。区别于北京大学等高校的智能理论算法为主、南开大学等高校的智能信息处理为主、西安电子科技大学等高校的通信工程应用为主的办学主导方向，突出河北工业大学地方工科院校的自身特色，以培养学生研究开发新系统、新技术和各种智能化工程装备的基础能力为目标，设置相关的课程。其中，学科基础课程、专业必修课程和专业选修课程安排如表1～表3所示。

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关键词 智能信息技术；液压控制系统；故障诊断

中图分类号tp39 文献标识码 a 文章编号 1674-6708（2015）133-0083-02

0 引言

现代液压设备的精密性越来越强，组成控制系统的装置配件以及系统的回路等都越来越复杂，在控制系统运行中，各装置元件的运转一般无法直接从外部观察诊断是否存在故障，或者对于已经发生故障的液压控制系统也无法从外部观察和检查中诊断出故障，那么诊断复杂液压控制系统的故障就必须通过现代智能信息技术的应用，智能信息技术的应用能够准确、快速的诊断出故障，具有技术上的先进性，因此加强对智能信息技术在复杂液压控制系统诊断应用中的认识也是十分必要的。

1 智能信息技术与复杂液压控制系统故障诊断概况

1.1智能信息技术

智能信息技术也叫人工智能信息技术，在复杂液压控制系统诊断中应用的智能信息技术包含计算机技术、传感技术等先进技术， 对复杂液压控制系统能够实现网络式的智能诊断。尤其是计算机技术、传感技术在近年来获得快速的发展，也促进了智能信息技术的进步，在复杂液压控制系统故障诊断中的应用取得了显著的效果，同时也形成了与复杂液压控制系统相结合的故障诊断新方法，例如神经网络技术、信息融合技术原理等。总的来说智能信息技术就是用现代信息处理技术和智能控制理论对系统运行进行检测、分析和故障诊断的过程。

1.2复杂液压控制系统故障诊断

液压控制系统的改进也形成了技术上的复杂性，包括液压元件的精密性以及对运行条件和运行环境的要求也复杂化，而运行中各种因素的影响也使得复杂液压控制系统的故障时有发生，各类故障呈现出多样化的趋势，应用传统的故障诊断技术难以进行识别和处理。无论是专家对系统的故障诊断还是使用专门的仪器进行故障诊断，都存在着一定的局限性，因此应用现代智能信息技术是复杂液压控制系统故障诊断的最新出路。

当前所指的复杂液压控制系统主要就是指电液控制系统，该系统的故障诊断过程是研究诊断技术应用的基础，理论上电液控制系统的故障诊断包括三个步骤：一是对电液控制系统运行中的特征信号进行检测，识别存在异样的信号进行故障分析判断；二是根据异样信号结合系统运行的其他信息进行综合分析，锁定故障源；三是根据锁定的故障源进行故障的处理。

2 智能信息技术在复杂液压控制系统故障诊断中的应用方法

上文提到复杂液压控制系统实际上指的就是电液压控制系统，电液压控制系统的复杂性相应的表现为智能化水平提高，从这一点来说也需要应用智能故障诊断技术的应用。本文所论述的智能信息技术是各种智能技术方法的综合应用，以下笔者结合实践应用对其中几项重要的应用方法进行介绍。

2.1专家系统智能诊断方法

专家系统智能诊断方法实际上是利用专家的知识信息进行故障诊断的一种方法，该方法的应用在实践中通常有两种形式，一种是狭义上的专家系统智能诊断，另一种是基于膜识别的专家系统智能诊断方法，是一种对电液压控制系统静态的故障诊断方法。实践中应用较多的是狭义上的专家系统智能诊断方法，此种方法是依靠专家所具有的专业知识对电液压控制系统的运行进行故障诊断，该智能诊断需要以专家只是作为数据库，经过系统所构建的推理机制和决策机制实现对故障的分析和判断，相比专家人工故障诊断具有快速高效的特点，但是也存在着一些不足，包括在专家知识库方面知识的获得存在限制，推理机制中也只能应用简单的成熟的推理方法，因此实践中对此种方法的应用还是十分有限的。

2.2故障树为基础的故障诊断方法

故障树为基础的故障诊断方法利用的是图形演绎方法，将复杂液压控制系统中的故障与可能引起该故障的原因以图形的方式展现，有利于直观的观察系统的故障可能性，因为从因果关系判断故障是最具可靠性的。同时这一图形展现只是作为基础，故障诊断以此为基础进行更加精确的分析测算，一定能够得出准确的故障定位。

2.3人工神经网络故障诊断方法

人工神经网络以其诸多的优势在很多技术领域都有应用，经过实践应用表现出现出显著的适应性、容错性等实用特征，因此也被引入到复杂液压控制系统诊断中，尤其是在系统出现多故障、过程中不同环节点、突发性以及复杂性的故障诊断中表现突出。人工神经网络中的多层感知器bp算法，能够在复杂液压控制系统的故障诊断中通过在线检测的方法计算出信号和数据，对于故障识别判断具有重要的作用。

2.4信息融合技术故障诊断方法

复杂液压控制系统本身就存在着技术系统的复杂性特点，加之设备运行环境存在较大的差异，因此在进行故障诊断时往往存在较大的难度，因为作为诊断依据的许多信息数据都是不确定的。例如设备运行准则中条件的不确定、运行过程中发生的不确定事件、某些运行准则本身的有效性的不确定、推理时间的不确定以及一些数据上的不确定等等，都会影响到故障诊断。针对不确定因素采用信息融合技术原理将多项信息进行综合应用分析，能够处理以上所列举的各种不确定因素，因此该方法具有其独特的优势。

信息融合技术在诊断复杂液压控制系统故障的方法中利用的最主要的就是多传感器，多传感器能够从复杂液压控制系统中的各装置元件中获取设备运行的信号并对其特征进行筛选分析，通过一次性的过程就能够对故障进行评估诊断，具有高效性。

3 复杂液压控制系统故障诊断应用中智能信息技术的发展

智能信息技术是复杂液压控制系统故障诊断中的重点技术，对该技术的应用要以技术发展为基础不断扩大和深入应用。笔者认为在智能信息技术要从以下几个方面促进发展：

第一，继续研究对整个复杂液压控制系统的故障诊断技术方法，将对单一设备元件的故障诊断分析方法进行整合，形成整体性的智能信息技术应用到复杂液压控制系统故障诊断中；

第二，对智能信息技术中的传感器进行不断的研究和改进，在以上所述的智能信息技术应用方法中，无论是专家系统、人工神经网络方法、信息融合技术等都要依靠传感器的应用，因此有必要对传感器进行进一步的研究改进，以提高故障诊断的准确性和高效性；

第三，探索网络化诊断方法以及远程诊断方法的应用，计算机技术的应用是一种先驱，网路技术的应用更具有智能化的价值，笔者认为在网络化的应用下能够实现多专家和多系统的共同应用，对于提高故障诊断的效率和效用都是具有至关重要的意义的。

第四，对复杂液压控制系统的故障诊断还要积极的开发应用软件，加强对软件技术开发的研究，争取开发出一套适用于多种类系统的软件，降改变故障诊断当前高成本的现状。

4 结论

科学在发展，技术在进步，液压控制系统本身还在不断的发展，对于系统的故障诊断技术也应当引起高度的重视，只有科学、准确、高效的查明故障并进行处理，才能保障系统的顺利进行，才能保证生产。本文所分析的智能信息技术在复杂液压控制系统故障诊断中的应用是先进技术的代表，但同时也都存在一定的局限性，今后还要通过技术改进和新技术研究来提高故障诊断的水平。

参考文献