浅析智能技术在自动化控制中的应用
侯凯
福建医工设计院有限公司宁夏分公司 宁夏银川 750011
1 智能技术在自动化控制中的应用优势
1.1 提高控制精度
智能技术可对自动化控制系统内的各项参数开展精准的监测与分析工作。凭借先进的传感器以及算法,它能够实时收集系统运行的数据,并依据预先设定的规则实施精确的调控。以工业生产里的机器人手臂控制为例,借助智能技术,能够将手臂运动轨迹的误差严格控制在极小的区间内,进而保障产品的加工精度。这一应用极大地提升了生产的质量与效率,有效规避了由于人为操作或者传统控制方式不够精准所引发的次品率升高问题。
1.2 增强系统适应性
自动化控制系统于各异的工作环境与工况之中,极有可能遭遇形形色色的复杂情形。智能技术为系统赋予了卓越的自适应本领,它能够依据环境的变动,自行对控制策略做出调整。就以智能家居系统来说,一旦室内的光线、温度、湿度等环境要素出现变化,智能系统能够迅速察觉,并自动对灯光亮度、空调温度等设备的运行状况加以调节,从而为用户营造更为舒适的居住环境,而无需人工进行手动操作。
1.3 实现远程监控与管理
在智能技术的助力下,自动化控制系统能够达成远程的监控与管理目标。操作人员可凭借互联网,于任意地点对系统开展实时的监测与控制操作。以大型电力系统为例,工程师无需亲临现场,只需在办公室借助监控终端,就能全面查看各个变电站的运行参数。如此一来,能够迅速察觉潜在的故障风险,并通过远程下达指令的方式,及时排除故障。这一举措极大地提升了故障处理的时效性,有效缩短了因故障引发的停电时长,进而降低了经济损失。
1.4 优化能源利用效率
智能技术运用于自动化控制时,可对能源使用状况展开实时监控与剖析,借助优化控制策略减少能源的消耗。在工业制造场景中,智能控制系统能够依据生产任务的实际需求,自动对设备的运行功率做出调整,防止设备在无需高功率运行时仍处于高功率状态。并且,该系统还能够对能源分配加以优化,促使能源在不同设备以及生产环节间实现合理配置,进而达成节能减排的效果,削减企业的生产成本,降低其对环境所造成的影响。
2 智能技术在自动化控制中的应用
2.1 模糊控制技术的应用
模糊控制作为智能技术在自动化控制领域应用的关键分支,具有独特优势。它摒弃了对精确数学模型的依赖,转而借助模糊逻辑实现对系统的控制。在诸多复杂系统里,精确数学模型的构建困难重重,以污水处理过程为例,水质的动态变化受到众多因素的综合作用,用精确的数学公式来精准刻画其变化规律几乎难以达成。模糊控制技术巧妙地结合了操作人员长期积累的经验与专业知识,把水质优劣、处理设备运行状态等因素进行模糊化操作。随后,通过严谨的模糊推理与科学决策,能够自动对污水处理设备的运行参数予以调整,像药剂投放的具体数量、曝气的实际强度等。如此一来,便能够实现对污水处理过程的高效控制,显著提升污水处理的效率与质量水平。
2.2 神经网络控制技术的应用
神经网络控制技术对人类神经系统的结构与功能进行模拟,具备极为强大的自学习、自适应以及非线性映射能力。在机器人运动控制这一领域,神经网络可借助对海量运动数据的学习,构建起机器人关节运动和目标位置之间错综复杂的映射关联。当机器人开展不同任务时,神经网络能够依据当下的任务需求以及环境信息,自主调节各个关节的运动参数,从而让机器人达成更为灵活且精准的运动。除此之外,在工业过程控制当中,神经网络控制技术能够针对复杂的非线性过程开展建模与控制工作,进而提升系统的控制精度与稳定性。
2.3 专家系统技术的应用
专家系统作为一种依托知识构建的智能体系,它把领域内专家所积累的知识与经验,以规则的形式妥善存于知识库之中。借助推理机,针对输入的问题开展推理与判定,进而给出对应的解决办法。在自动化生产流水线的场景下,专家系统可应用于故障排查与质量把控工作。一旦生产线发生故障状况,专家系统能够依据传感器所收集到的故障相关信息,迅速精准地诊断出故障产生的缘由以及具体位置,并且提供切实可行的维修指导建议。与此同时,在产品质量检验环节,专家系统会依据产品既定的质量标准以及生产工艺的具体要求,对产品的各项关键指标实施实时的监测与深入分析。一旦发现质量方面的问题,便会及时采取对应的调整举措,以此保障产品质量始终维持在稳定可靠的水平。
2.4 遗传算法技术的应用
遗传算法作为一种模拟生物进化进程的优化算法,它借助对自然选择与遗传机制的模拟,于解空间里探寻最优解。在自动化控制系统的参数最优化方面,遗传算法可用于找出最佳的控制参数组合。以电力系统的经济调度为例,在该场景中,电力负荷的需求、发电成本以及设备约束等都是需要考虑的关键因素。遗传算法能够依据这些条件,对各个发电机组的发电功率展开优化配置,从而让电力系统在达成负荷需求的基础上,达成发电成本的最低化。再者,在物流配送系统里,路径规划的合理性直接影响着物流配送的效率和经济效益。遗传算法能够针对车辆的路径规划进行优化,从而提升物流配送的整体效率,为企业带来更可观的经济效益。
2.5 智能传感器技术的应用
智能传感器作为一种融合了传感、处理以及通信功能的新型传感器,它不但能够察觉物理量的改变,还能对所感知到的信息加以处理与剖析,再借助通信接口把处理后的结果传递给控制系统。在智能家居体系里,智能传感器可实现对室内温度、湿度、光照强度、空气质量等环境参数的实时监测,并把这些信息传至智能控制器。智能控制器依据传感器所提供的信息,自动调控空调、加湿器、灯光等设备的运行状况,为用户营造出舒适且健康的居住环境。与此同时,在工业自动化生产环节,智能传感器能够对生产过程中的各类物理量展开实时监测与反馈,为控制系统提供精准的数据支撑,以此保障生产过程稳定运行。
3 结语
综合上述内容,智能技术于自动化控制范畴呈现出极为显著的应用优势与丰富多样的应用形式。它不仅提升了控制的精准度,增强了系统的适应能力,还达成了远程监控与管理,优化了能源的利用效率。像模糊控制、神经网络控制、专家系统、遗传算法以及智能传感器等技术的实际运用,更是给自动化控制领域带来了质的突破。伴随科技持续向前发展,智能技术在自动化控制里的应用前景会越发广阔。它有极大的潜力在更多的领域缔造更高的价值,推动自动化控制迈向更高的水准,进而为社会的进步与经济的增长发挥至关重要的作用。
参考文献:
[1] 许明睿 . 智能技术在自动化控制系统中的应用 [J]. 电子技术,2025,54(04):392-394.
[2] 顾佳茗. 自动化控制中的智能技术应用[J]. 电子技术,2025,54(03):170-171.
[3] 周千力 . 自动化控制系统中的智能技术应用 [J]. 集成电路应用,2025,42(03):369-371.
[4] 李泉 . 人工智能技术在电气自动化控制中的应用 [A] 第四届工程技术管理与数字化转型学术交流会论文集 [C]. 广西信息化发展组织联合会,广西信息化发展组织联合会,2024 :2.
[5] 金朝晖 . 智能技术在自动化控制系统中的应用 [J]. 电子技术,2024,53(11):224-225.