人工智能技术培训范例6篇

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人工智能技术培训范文1

人工智能技术就本质而言是对于模拟人脑的思维和处理事务的方式,但有别于人脑思维的是人工智能只是进行无意识的机械的物理操作,并不具备像人脑一样的创造性(见图1)。人工智能的最终目标是通过不断研究人类智能生产出能够高度和人类智能及思维方式的相似反应的智能机器。研究领域主要有:机器人、语言识别、图像识别以及自然语言处理和专家系统等。目前人工智能在我国电气化控制中的技术实际应用还不是很多,这需要我们今后不断地去探索研究,去更好地促进电气领域快速发展。

2人工智能控制技术的优点

人工智能控制不同分支通常需要有针对性的研究方法。但其中采用神经、模糊、模糊神经以及遗传等算法的AI控制器都可看成为一类非线性函数近似器。既然有利于从总体上的直观了解,并且有利于实现对控制策略的进行统一开发。这些AI函数近似器大大优于通常的函数估计器。表现有以下几个方面。(1)设计之前无需事先准备控制对象的模型。由于无法确定参数的具体情况导致变化不确定性和非线性时的信息等不确定的。通过使用人工智能控制器可以很好的解决动态方程很难精确掌握实际控制对象现象。(2)人工智能控制器可以根据实际响应时间、下降时间、鲁棒性能等变化适当调整以提高自身性能。(3)人工智能控制器比传统的控制器调节更容易,在没有进过相关技术培训时,也能根据实际的数据、信息和语言等便捷的进行设计操作。(4)人工智能控制器通常情况下表现出相当好的一致性,即使驱动器的特性有差异,当输入一些新的未知数据它们也能很好的估计。

3人工智能的实际应用

近年来人工智能技术快速的发展,高等院校及科研机构研究人员开始展开将人工智能应用到电气工程自动化控制中的研究工作。在电气方面的研究工作主要有电气设备故障的预测、诊断、电气产品的优化设计、控制以及系统保护等方面。

3.1对电气设备进行优化设计

对电气设备的优化设计是一项非常复杂的工作,不仅要有电路、电磁场、电机电器等方面的基础知识,并能灵活应用,而且还要有丰富的过去运用设计的经验。以往的产品设计中根据经验在实验室通过人工手动制作的方式进行,所以要想获得最优方案是很难的。计算机技术迅猛发展的今天,电气产品的设计中的手工设计方式逐渐被计算机辅助设计(CAD)所替代,产品开发周期得到极大缩短。通过在CAD技术里引人人工智能,帮助设计人员提升所设计产品质量和设计的效率。用于电气产品的优化设计的人工智能应用主要集中在遗传算法和专家系统两方面。遗传算法由于其计算方法先进,计算结果精度高,因此遗传算法及其衍生算法普遍应用于对电气产品的智能化优化设计中。另外使用较多的优化设计方法是专家系统。电气设备发生故障一般是不确定和非线性的,但在故障之前有着一定的预兆,而这些预兆和故障之间又有着很紧密的联系。通过人工智能加入可以使用专家系统得到最大限度的发挥。除此两种方法外目前模糊逻辑和神经网络等方法也有被运用到电气设备的优化设计当中。

3.2对电气设备的事故以及故障进行诊断

电气领域中通常而言,传统的诊断方法不足之处就是准确率不高。发动机、发电机和变压器等事故和故障出现的频率很高。传统的方法是通过对收集的变压器油产生的气体进行分析,然后根据气体样本的分析结果来对故障是否存在做出判断。不仅消耗大量的时间,而且还很费人力,时效比较低下,所以并不方便在平常的诊断中应用。其中原因也是纷繁复杂多变的。而这些事故和故障往往都是事发突然。由于故障需要快速的解决的特性,如果得不到及时诊断处理或者诊断处理过程中使用的方法不当,将会造成非常严重的损失。所以他们处理起来一般是非常棘手的。图2为人工智能的故障诊断方法。在电气故障和事故诊断中有效的运用融入了人工智能技术的神经网络、模糊理论和专家技术主要技术可以很好解决传统方法遇到的问题,大幅提升故障诊断准确率,进而成倍的提高生产效率,减少损失。

3.3对电气控制过程中的有效应用进行分析

在电气技术逐渐现代化的的今天,电气控制过程起着相当重要的作用,确保电气化系统稳定高效的运行一直以来都是业界和学界所面临的难题。电气控制对技术人员的操作过程要求是非常严格,具体操作步骤也很复杂繁琐。如何提高其操作效率是相关研究工作人员一直潜心研究最求的阶段性目标。而人工智能的出现有效地解决了这些问题,人工智能借助于计算机或自动计算等核心技术,实现了代替部分需要人类智能额的负责劳动。界面化的形式不仅可以简化了日常操作过程中操作流程,而且还可以了对电气系统进行远程控制及其操作。此外还可可对某些重要信息或资料进行及时地储存,以方便日后进行查阅,通过此技术还可自动进行表报的生成,大幅度降低了人力物力资源的投入,大幅提高工作效率及其精确度。人工智能在电气自动化中的应用主要在专家系统控制、神经网络控制以及模糊控制等方面。其中模糊控制此过程主要是通过电气传统过程中的直流及交流传动的作用而得以实现的。一般情况下电气直流传动控制过程中模糊逻辑控制主要包括了Mamdani和Sugeno。在具体应用中,前者大多数是用来进行调速控制,后者则属于前者的一个例外情况。而在交流传动过程中等相关问题的应用而大多用模糊控制器取代传统的常规调速控制器从而更好的实现控制功能。

3.4对控制及保护功能进行实现

目前比较广泛运用的人工智能能实现对所有开关量、模拟量数据实时自动采集与处理,并能按照设计者预先设计好的要求进行定时批量的整理和存贮。还可以通过运用图像生成软件对于电气系统进行历史运转情况进行真实画面模拟显示。电流、电压、隔离开关、断路器等电机设备的运转状态的到直观形象的反应,一目了然。操作人员可以根据实际情况进行相关数据的分析及建立图表。这里需要注意的是因为图像和画面比正常的字符数据所要占用的系统资源更多,因此也需要考虑实际控制端设备的硬件条件是否符合需求,这样可以避免因控制终端因生成图像等需要耗费大量运算资源而导致系统其它重要控制程序的运行不稳定或者卡死的情况发生。实现了对各主要设备的模拟量数值、实际开关状态的实时智能监视挂牌检修功能,有事故报警越限和状态变化事件报警,顺序记录系统中的各项事件,并进行在线分析负序量计算等。综合集成了声光、语音、电话图象等多模式同时或选择性报警。在操作控制方面,智能化技术是技术人员可以通过键盘或鼠标实现对隔离开关,断路器等的现场或者远程控制,励磁电流的调整。顺序记录并实时对模拟量故障进行录波,相关波形捕捉,开关量变位,在线参数设定及修改,保护定值包括软压板的投退。运行管理操作票专家系统,自动保存运行日志,随时备查,自动生成报表的及存储或打印,描绘系统运行曲线等。图3人工智能的控制功能示意图。

3.5在电力系统自动化中应用

在火力发电厂中,通常有顺序控制和开关控制两部分构成辅助系统的工艺流程。随着人工智能科技的不断进步,社会对电力行业在生产中要保持稳定性和流畅性的要求不断提高,现在很多大型的电力企业均将PLC控制系统逐步代替辅助系统中的比较传统落后的继电控制器。通过PLC控制系统可以一方面对某个工艺流程进行实时的控制,另一方面协调全厂的安全生产。火力发电厂输煤系统有上煤、储煤、卸煤、配煤以及辅助系统等几个部分共同构成。输煤控制系统由主站层、现场传感器和远程IO站三部分组成连贯的网络体系结构。其中由人机接口和PLC共同构成主站层,少许工作人员在设置有主站层的集控室内,通过系统的显示屏以自动控制为主手动控制为辅对系统进行监视和控制,大幅可以提高发电企业生产效率。由于PLC的在发电厂里的广泛应用,以往的实物元件大部分可以用软继电器来代替,既提高了系统的可靠性,又节省了电力企业的设备零配件的投入。随着PLC技术的应用,实现了电厂不同发电机组在供电系统之间自动切换,供电的可靠性和稳定性得到很大程度上提高是不言而喻的。图4为NEMS智能综合监控系统。

4结语

人工智能技术培训范文2

现在一些网管软件趋向于将专家系统等人工智能技术引入到网络故障诊断和排除中。提高网络故障的智能水平有助于网络高效、可靠地运行。网络管理的智能化也是发展的必然趋势。为此本文针对网络故障智能化管理进行研究,并提出了建立事件知识库提高故障管理的智能水平的方法,为网络故障智能化的进一步发展奠定了基础。

1.计算机网络故障管理技术研究

(1)故障管理概述

故障是指软、硬件的缺陷;错误则是软硬件的不正确输出;失效是指所有和某故障有关的错误造成的网络的非正常运行。网络故障按生命周期可分为永久故障、暂时故障和瞬间故障三类;按故障对网络造成的空间失效范围的大小,可将失效分为四类:任务失效、基本网络部件失效、结点失效和子网失效。故障管理的主要任务是及时发现并排除网络故障。一般说来,故障管理包括以下几个内容:故障监测和捕获故障产生相关的事件和报警;定位分析故障、记录故障日志;如有可能排除故障等。

(2)故障管理的类型

故障类型指的是具有某种特征的故障的分类。通常我们可以根据故障发生来源的不同,将它们划分为两大类,即硬故障(harderrors)和软故障(softerrors)。

硬故障是指网络的硬件设备在工作过程中产生的各种错误。这些错误与该设备的作用有密切关系,网络系统的复杂性也正是由于设备的多样性而体现出来的。根据这网络设备的作用,我们也可以将故障简单分为以下三类:

①连接设备故障

这种故障的现象主要是网络的物理连接出现问题,也可以称为通路故障。造成故障的原因可能是电缆线断开、收发器断开或不能正常工作以及其它连接设备间的接口出问题等等。根据这类故障的来源不同,我们又可以将该类型的故障细分为线路故障、网络接口故障、收发器故障、路由器故障等等,该类故障是故障管理的最主要对象。

②共享设备故障

这种故障的表现是用于资源共享的设备出现问题,不能提供或享受所需的服务。同样,该类型的故障也可以细分为服务器故障(打印机故障、文件服务器故障等)、工作站故障等等。

③其它设备故障。包括电源故障、监控器故障、测试仪故障、分析仪故障等等。

软故障是指网络系统软件运行出错。软故障的发现和处理是在管理过程中逐渐被人们所认识的,因为软件属于一种无形的东西,问题的表现不如硬件那么直观。从这个意义上看,软故障的识别和诊断更加困难。故障管理中所处理的软故障主要针对与网络通讯和服务有关的系统软件,它可以直接根据网络软件来划分,包括通讯协议软件故障、网络文件系统(FNS)故障、文件传输软件故障、域名服务系统(DNS)等等,其中通讯协议软件故障是系统研究的重点。这种错误通常是在协议软件运行时遇到某个异常条件(如缓冲队列满)或协议软件本身未提供可靠机制而导致传输失败,报文丢失。

故障类型并不是一成不变的,随着网络在复杂性和规模上提高,网络故障管理的要求也在不断增加。新的技术、设备的应用使故障的类型、故障原因、故障源等各方面都发生了变化,这就要求故障管理系统必须增加新的内容。

(3)故障管理的功能

故障管理的根本目标在于排除网络中出现的各种故障,达到这一目标要求系统至少必须具备检测、隔离和纠正故障的能力。

故障检测(detection)是指对系统的性能和状态进行检查和测试,根据结果和一定的识别规则判断系统是否故障。故障检测要求管理系统监视网络的工作,考查网络的状态及其变化,一旦发现系统出现故障马上进行报警。

故障隔离(isolation)是指确定故障发生的位置,通俗地说就是指出谁发生了故障,如哪个子网、哪个设备或者设备的哪个部件,对于软故障则指明哪个系统出了问题。由于网络是一个复杂的系统,故障类型、原因、故障源多种多样,而且不同故障的表现可能完全相同,这就导致了故障隔离的复杂性。隔离系统应当尽可能地缩小故障源的范围。

故障纠正(correction)是指纠正所发生的错误,恢复系统的正常工作。故障纠正建立在前两者的基础之上,目前所采取的手段除了进行硬件维修、系统重启、一定程度的恢复外,还包括一些非技术性的活动,如人员的使用和技术培训以及设备生产厂商的支持等。

(4)影响故障管理的因素

与网络管理一样,故障管理也必须考虑三方面的因素:过程、设备和工具、人员。成功的故障管理策略是这三者的完整结合,而不仅仅是其中的某一个方面。

过程主要指为实现故障管理功能而进行的操作,下一节介绍的内容就属于故障管理的过程。了解管理的一般过程是开发一个实用的故障管理系统的基础。

设备和工具指的是进行故障管理的软硬件工具,包括故障检测设备、维修设备、实用的故障管理系统等。设备和工具在故障管理中起着非常重要的作用,它可以帮助管理员和工程师实施管理功能,排除故障,保障网络系统正常运转。

下面介绍的就是几种专用的物理设备:

①时间域反射测量仪(TDR)。通过显示物理介质传输信号的波形表明设备或链路是否故障。

②网络监视器。监视网络上各结点的状态,得到网络的各种统计数字,以确定是否故障。

③网络分析仪。实时分析结点的收发报文,帮助管理者跟踪和隔离故障。管理人员在故障管理中的任务主要是维护管理系统和工具的运行,并在它们的帮助下完成故障排除和系统恢复工作。

2.智能化网络管理的概述

为了能够更有效地对各种大型复杂的网络进行管理,许多研究人员将人工智能技术应用到网络管理领域。虽然全面的智能化的网络管理距离实际应用还有相当长的一段路要走,但是在网络管理的特定领域实施智能化,尤其是基于专家系统技术的网络管理是可行的。

用于故障管理的专家系统由知识库、推理机、知识获取模块和解释接口四大主要部分组成。专家系统以其实时性、协作管理、层次性等特点,特别适合用在网络的故障管理领域。但同时专家系统也面临一些难题:

(1)动态的网络变化可能需要经常更新知识库。

(2)由于网络故障可能会相关到其它许多事件,很难确定与某一症状相关的时间的开始和结束,解释和综合消息复杂。

(3)可能需要大量的指令用以标识实际的网络状态,并且专家系统需要和它们接口。

(4)专家系统的知识获取一直以来是瓶颈所在,要想成功地获取网络故障知识,需要经验丰富的网络专家。

在实现智能化网络管理系统时,还必须把握系统复杂性与系统性能的关系。不仅要利用将较为成熟的人工智能技术,而且要考虑实现上的复杂度和引入人工智能技术对系统性能和稳定性的影响。

3.事件知识库的研究

在专家系统中,知识的表示有逻辑表示法、语义网络表示法、规则表示法、特性表示法、框架表示法和过程表示法。产生式表示法,即规则表示法,是最常见的一种表示法。其特点是模块性、一致性和自然。知识库是知识的集合,严格意义上的知识库包括概念、事实和规则只部分,缺一不可。

为了提高故障管理的智能水平,可以建立事件知识库(EKB,EventKnowledgeBase,用于存储所有己知事件的类型、产生事件的原因和所造成的影响,以及应该采取什么样的措施等一些细节的静态描述。这个EKB并不是真正意义上的知识库,它的数据仅仅包含了属性值与元组,而属性值表示概念,元组表示事实。但研究EKB可以为今后建立完善的知识库奠定基础。

在EKB中存储了己经确定事件。最初,被确定的事件仅限于一些标准事件和措施。随着网络的运行和系统的反馈,EKB的内容将不断增加。

理想状态是能够确定所有的事件。

下面是EKB涉及到的只种基本的数据库表:

(1)事件类型表:该表中主要存储了事件的静态定义。

EKB中保存了己确定的事件可能涉及的相关知识,如事件类别(如:性能、系统、网络、应用事件或其它)、严重程度(如:严重、主要、次要、警告等)、产生事件的设备标识、指明设备的类型、事件造成什么影响(如:影响网速、单个用户不能访问等)、故障排除参考策略、上次更新的时期/时间、关于这个事件的备注信息、事件的详细描述等。

(2)实时事件表:描述了正在运行的网络中的实时事件。

实时事件表中提供可能用的一些字段,用于记录网络运行中发生的事件,如:设备的ID(从IP地址或查询设备表可以获得)、实时事件的状态(如:新增、确认、清除等)、根据故障票ID获得的相应的故障票信息等。

(3)设备信息表:存储了网络中设备的实际参数。

设备信息表主要记录了每个设备的相关参数。例如,设备ID号、IP地址、设备名称、厂商、类型、重要性级别等。

EKB中存储的相关事件的知识主要来源于专家。开发人员将获得的知识应用到与故障管理相关的系统中,根据不同系统的需要分配相应的知识,以提高系统性能。虽然EKB并不是严格意义上的知识库,但在开发过程中,可以通过不断地增加和修正EKB的内容,在一定程度上提高系统的智能水平。

人工智能技术培训范文3

【关键词】伺服系统;永磁同步电机;直流无刷电机

一、概述

从70年代后期到80年代初期,随着微处理技术,大功率高性能半导体功率器件技术和电机永磁材料制造工艺的发展,其性能价格比的日益提高,交流伺服技术-交流伺服电机和交流伺服控制系统逐渐成为主导产品。目前,高性能的伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电机,永磁同步电机交流伺服系统在技术上已趋于完全成熟,具备了十分优良的低速性能并可实现弱磁高速控制,能快速、准确定位的控制驱动器组成的全数字位置伺服系统。并且随着永磁材料性能的大幅度提高和价格的降低,特别是钕铁硼永磁的热稳定性和耐腐蚀性的改善和价格的逐步降低以及电力电子器件的进一步发展,加上永磁电机研究开发经验的逐步成熟,经大力推广和应用已有研究成果,其在工业生产领域中的领域也越来越广泛,正向大功率化(高转速、高转矩)、高功能化和微型化方面发展。

二、永磁同步电机伺服系统的基本结构

永磁同步电机伺服系统除电机外,系统主要包括驱动单元、位置控制系统、速度控制器、转矩和电流控制器、位置反馈单元、电流反馈单元、通讯接口单元等。

1.永磁式交流同步伺服电机。永磁同步电机永磁式同步电机具有结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高的特点。和直流电机相比,它没有直流电机的换向器和电刷等需要更多维护给应用带来不便的缺点。相对异步电动机而言则比较简单,定子电流和定子电阻损耗减小,且转子参数可测、控制性能好,但存在最大转矩受永磁体去磁约束,抗震能力差,高转速受限制,功率较小,成本高和起动困难等缺点。与普通同步电动机相比,它省去了励磁装置,简化了结构,提高了效率。永磁同步电机矢量控制系统能够实现高精度、高动态性能、大范围的调速或定位控制,因此永磁同步电机矢量控制系统引起了国内外学者的广泛关注。

2.驱动单元。驱动单元采用三相全桥自控整流,三相正弦PWM电压型逆变器变频的AC-DC-AC结构。设有软启动电路和能耗泄放电路可避免上电时出现过大的瞬时电流以及电机制动时产生很高的泵升电压。逆变部分采用集驱动电路,保护电路和功率开关于一体的智能功率模块(IPM)。

3.控制单元。控制单元是整个交流伺服系统的核心, 实现系统位置控制、速度控制、转矩和电流控制器。具有快速的数据处理能力的数字信号处理器(DSP)被广泛应用于交流伺服系统,集成了丰富的用于电机控制的专用集成电路,如A/D转换器、PWM发生器、定时计数器电路、异步通讯电路、CAN总线收发器以及高速的可编程静态RAM和大容量的程序存储器等。

4.位置控制系统。对于不同的信号,位置控制系统所表现出的特性是不同的。典型的输入信号有三种形式:位置输入(位置阶跃输入)、速度输入(斜坡输入)以及加速度输入(抛物线输入)。位置传感器一般采用高分辨率的旋转变压器、光电编码器、磁编码器等元件。旋转变压器输出两相正交波形,能输出转子的绝对位置,但其解码电路复杂,价格昂贵。磁编码器是实现数字反馈控制性价比较高的器件,还可以依靠磁极变化检测位置,目前正处于研究阶段,其分辨率较低。

5.接口通讯单元。接口包括键盘/显示、控制I/O接口、串行通信等。伺服单元内部及对外的I/O接口电路中,有许多数字信号需要隔离。这些数字信号代表的信息不同,更新速度也不同。

三、对当前两种不同的永磁同步电机伺服系统的分析

由于转子磁钢的几何形状不同,当转子旋转时,在定子上产生的反电动势波形就有两种:一种为正弦波;另一种为梯形波。这样就造成同步电动机在原理、模型及控制方法上有所不同,为了区别由它们组成的永磁同步电动机交流调速系统,习惯上又把正弦波永磁同步电动机组成的调速系统称为正弦型永磁同步电动机(PMSM)调速系统;而由梯形波(方波)永磁同步电动机组成的调速系统,在原理和控制方法上与直流电动机系统类似,故称这种系统为无刷直流电动机(BLDCM)调速系统。

PMSM不需要励磁电流,在逆变器供电的情况下不需要阻尼绕组,效率和功率因素都比较高,体积也较同容量的异步机小。PMSM通常采用矢量控制和直接转矩两种控制方式。矢量控制借助与坐标变换,将实际的三相电流变换成等效的力矩电流分量和励磁电流分量,以实现电机的解耦控制,控制概念明确;而直接转矩控制技术采用定子磁场定向,借助于离散的两点是调节,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能,其控制简单,转矩响应迅速。PMSM的矢量控制系统能够实现高精度、高动态性能、大范围的速度和位置控制,但是它的传感器则给调速系统带来了诸如成本较高、抗干扰性和可靠性不强、电动机的轴向尺寸较长等缺陷。另外,PMSM转子磁路结构不同,则电动机的运行特性、控制系统等也不同。根据永磁体在转子上的位置的不同,永磁同步电动机主要可分为:表面式和内置式。在表面式永磁同步电动机中,永磁体通常呈瓦片形,并位于转子铁心的外表面上,这种电机的重要特点是直、交轴的主电感相等;而内置式永磁同步电机的永磁于转子内部,永磁体外表面与定子铁心内圆之间有铁磁物质制成的极靴,可以保护永磁体。这种永磁电机的重要特点是直、交轴的主电感不相等。

转贴于

BLDCM组成的伺服系统具有转速平滑,响应快,易于控制等特点,但若按照常规的控制方法,其转速直接与电压相关,易受电源波动和负载波动的影响。BLDCM类似于PMSM转子上也有永磁磁极,定子电枢需要交变电流以产生恒定转矩,其主要区别是前者的反电势为梯形波,而后者的反电势为正弦波。但由于电磁惯性,BLDCM的定子电流实际上为梯形波,而无法产生方波电流,并由集中绕组供电,所以BLDCM较PMSM脉动力矩大。在高精度伺服驱动中,PMSM有较大竞争力。另一方面,PMSM单位电流产生的力矩较BLDCM单位电流产生的力矩小。在驱动同容量的电动机时,PMSM所需逆变器容量大并且需要控制电流为正弦波,开关损耗也大很多。

PMSM的交轴电抗和直轴电抗随电机磁路饱和等因素而变化,从而影响输出力矩的磁阻力矩分量。PMSM对参数的变化较BLDCM敏感,但当PMSM工作于电流控制方式时,磁阻转矩很小,其矢量控制系统对参数变化的敏感性与BLDCM基本相同。当电机转速较高,无刷直流电机反电势与直流母线电压相同时,反电势限制了定子电流。而永磁同步电机能够采用弱磁控制,因此具有较大的调速范围。

四、永磁同步电机伺服系统的国内外发展现状

早期对永磁同步电机的研究主要为固定频率供电的永磁同步电机运行特性的研究,特别是稳态特性和直接起动性能的研究。V.B.Honsinger和M.A.Rahman等人对永磁同步电机的直接起动方面做了大量的研究工作。在上个世纪八十年代国外开始对逆变器供电的永磁同步电机进行了深入的研究,其供电的永磁同步电机与直接起动的永磁同步电机的结构基本相同,但多数情况下无阻尼绕组。并在该时期发表了大量的有关永磁同步电机数学模型、稳态特性、动态特性的研究论文。A.V.Gumaste等研究了电压型逆变器供电的永磁同步电动机稳态特性及电流型逆变器供电的永磁同步电动机稳态特性。

随着对永磁同步电机调速系统性能要求的不断提高,G.R.Slemon等人针对调速系统快速动态性能和高效率的要求,提出了现代永磁同步电机的设计方法。可设计出高效率、高力矩惯量比、高能量密度的永磁同步电机。

近年来微型计算机技术的发展,永磁同步电动机矢量控制系统的全数字控制也取得了很大的发展。D.Naunin等研制了一种永磁同步电动机矢量控制系统,采用了十六位单片机8097作为控制计算机,实现了高精度、高动态响应的全数字控制。八十年代末,九十年代初B.K.Bose等发表了大量关于永磁同步电动机矢量控制系统全数字控制的论文。

九十年代初期,R.B.Sepe首次在转速控制器中采用自校正控制。早期自适应控制主要应用于直流电机调速系统。刘天华等也将鲁棒控制理论应用于永磁同步电机伺服驱动。自适应控制技术能够改善控制对象和运行条件发生变化时控制系统的性能,N.Matsui,J.H.Lang等人将自适应控制技术应用于永磁同步电机调速系统。仿真和实验结果表明,自适应控制技术能够使调速系统在电机参数发生变化时保持良好的性能。滑模变结构控制 由于其特殊的“切换”控制方式与电机调速系统中逆变器的“开关”模式相似,并且具有良好的鲁棒控制特性,因此,在电机控制领域有广阔的应用前景。

随着人工智能技术的发展,智能控制已成为现代控制领域中的一个重要分支,电气传动控制系统中运用智能控制技术也已成为目前电气传动控制的主要发展方向,并且将带来电气传动技术的新纪元。目前,实现智能控制的有效途径有三条:基于人工智能的专家系统(ExpertSystem);基于模糊集合理论(FuzzyLogic)的模糊控制;基于人工神经网络(ArtificialNeuralNetwork)的神经控制。B.K.Bose等人从八十年代后期一直致力于人工智能技术在电气传动领域的应用,并取得了可喜的研究成果。

参考文献

[1]林正,钟德刚,陈永校,等.同步型永磁交流伺服系统控制技术评述[J].微电机,2005,(38).

[2]高性能交流永磁同步电机伺服系统现状[J].自动化控制系统,2007.

[3]刘嘉亮.交流永磁同步电动机伺服系统[J].

人工智能技术培训范文4

一、对教师实施现代教育技术教学现状的反思

(一)缺乏现代教育意识

部分教师依然沉浸在传统的教育方法之中,缺乏对现代教育技术应用的意识,对现代教育技术的应用所起到的作用认识不到位。部分学校领导以缺少资金为理由对现代信息教育建设避而不谈,在思想上不认可技术教学的重要作用。也有部分教师认为现代教育技术对开展教学没有实际帮助。而对现代教育技术表示认可的教师觉得教育部门缺少相关激励措施,让他们对开展现代教育技术的教学缺乏动力。

(二)缺乏软件及硬件条件

过硬的软件及硬件条件是开展现代教育技术教学的物质基础,在开展现代教育技术教学的前期需要进行大规模大投入投资建设。目前,国家教育部门为了现代教育技术教学的开展已经率先在引进软件及硬件设施上进行了一定程度的资金投入,并已经初具规模,但其中还有很多问题急需解决,以适应实际教学工作的需要。通过对教师看法的调查发现,大部分教师认为学校硬件条件差是现代教育技术教学存在的主要问题,也有部分教师认为缺乏足够的教学资源来开展现代教育技术的教学。从中可以看出,现代教育技术的应用被有限的软件资源与硬件教学设备所限制。

(三)缺乏对设备使用的相关技能

现今我国很多年龄较大的教师都受传统教育方式的影响,对多媒体电脑、网络教室等主要教学媒体做不到熟练的应用,只对投影仪、CAI课件等简单教学媒体能够做到基本操作。经过对学生的调查发现,有些学校即使已经安装了足够的现代教育技术硬件设备,但由于教师不懂得怎样去操作怎样去利用,使得教师在实际教学中依然采用板书加口述的传统教学方式。

(四)对现代教育技术的应用起不到理想的教学效果

现代教育技术主要包括计算机技术、网络通信技术以及人工智能技术等多个方面。现代教育技术在课堂中的有效应用可以锻炼学生们的思维拓展能力,活跃课堂教学气氛,也能够更好地促进学生对所学内容的理解与吸收。但现今很多教师无法利用现有的现代教育技术资源来提高课堂教学质量,他们对现代教育技术的应用依然停留在形式上。

(五)缺乏对教师相关技能的培训

现今部分教师已经意识到了现代教育技术培训的重要意义,也在不同程度上参加了各级部门组织的现代教育技术教学培训,但仍然有很多学校认为现代教育技术教学培训可有可无,主要靠教师自己摸索经验,只把培训停留在“扫盲”阶段,对现代教育技术教学全面、系统、深层次的培训不够重视。

二、对有效实施现代教育技术教学的建议

(一)教育部门应制定促进现代教育技术发展的相关政策

教育部门应针对我国学校对现代教育技术应用的现状来进行统筹规划,对现代教育技术的发展制定相关的支持政策,并建立专项基金来促进现代教育技术的发展。同时,在对资金的筹集方式上可以充分利用社会资源,并对筹集到的资金建立完善的管理机制,从而让资金能够真正地作用到现代教育技术发展中去。

(二)加强教师培训

学校要充分适应新课程标准改革的要求,切实抓好对教师现代教育技术使用的培训工作。在对教师进行培训的过程中,要让教师掌握不同现代教育技术手段的运用,从而使教师能够针对具体的教学内容与学生实际情况来对现代教育技术手段进行灵活选择。同时,应建立规范的教师培训制度,对教师的现代教育技术应用水平进行科学管理。通过建立现代教育技术培训中心的方式来对不同专业不同基础的教师进行有针对性的培训,从而最大程度地增强培训效果。

(三)将现代教育技术与课程教学进行完美融合

人工智能技术培训范文5

关键词:信息技术 精品课程 信息化平台

自2003年4月8日《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》颁发到目前,精品课程的建设已逐渐成为了各高校提高教育质量和促进教学教改工作的重点。如何让作为优秀教学资源的精品课程能够发挥更大的作用呢?2004年教育部公布了《关于国家精品课程申报工作的通知》和《国家精品课程教学录像上网技术标准》等文件,其中要求促进信息化手段在精品课程建设、申报、评审过程中的应用,并要求在两到三年的时间内,实现精品课程的全程录像上网,共享优质教学资源。以多媒体课件制作技术、录播技术以及网站制作、和共享技术等信息技术手段为平台,促进精品课程信息化,是建设具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性优质课程的强力支撑。

一、需求分析

(一)推进教育信息化的需要

上个世纪以来,国际教育界开始了以多媒体技术、数字通讯技术、网络技术、人工智能技术以及虚拟技术为特征的信息技术广泛应用的发展趋势,被称之为教育信息化进程[1]。信息技术在教学中的广泛应用,不仅改变了人们的工作和生活方式,也意味着我们传统的教学模式发生了有史以来最为深刻的变革,更重要的是对教育思想、观念、模式、内容和方法产生了深刻的影响。

(二)精品课程建设的需要

随着大众化教育时代的来临,如何提高教育教学质量成为教育成败的关键,国家精品课程建设是实施教育部“高等学校教学质量与教学改革工程”,为不断提高教学质量而推出的一项重大战略举措。教育部在2003年就提出了每门课程必须全程录像,并以网站形式实现共享的信息技术整体要求,而且在对精品课程的建设评估指标体系中就教学内容、教学条件、教学方法与手段和教学效果四个具体方面提出了信息技术具体要求。

二、指导思想

(一)基于信息技术条件下的教与学的思想

教育中的信息技术条件我们可以从三个方面去阐明:一是从技术上可以理解为多媒体化、数字化、网络化、智能化和虚拟化;二是从理论上可以理解为教材教程多媒体课件化、学习资源网络化、教学个性自主化、实验室实践教学虚拟化;三是从硬件上可以理解为以幻灯机、投影仪、录像机、DVD机、多媒体计算机、网络等各个信息技术设备组成的系统教学环境。

在信息技术条件下进行的教与学的优势在于教学者和学习者不是传统的教或者学的模式,而是通过信息技术环境教学者提出问题即教学任务,学生接受到问题后通过信息技术环境或直接反馈教学者那里,然后在学习过程中通过利用环境中丰富的学习资源和教师的反馈式协助自主地智能化地发现问题,进而解决问题,完成教学任务和学习目标。

(二)信息技术与精品课程整合的思想

信息技术与学科课程的整合研究是教育界比较热门的一个领域,它是指把信息技术作为工具与课程融合,运用信息技术来促进教学和管理,从而改进教学效果,以增强对某一学习内容或多学科领域的学习[2]。作为国家教育部“质量工程”的重要组成部分,精品课程对教育教学改革和质量都有着关键性的作用,如何响应以信息化手段促进精品课程的建设,使其成为示范性的优质教学资源更是重中之重。实现信息技术与精品课程的有机整合,有助于培养一批具有创新精神和实践能力的一流教学队伍;有利于为优秀的学科课程教学内容、方法和手段提供一个信息化的展示平台;有利于为学习者提供一个良好的、丰富的学习平台,和一个自主化的、智能化的学习方法和手段;有利于发挥精品课程的课程改革的“龙头”作用,并形成强辐射性和影响力,提升整个课程教学质量,促进教学水平的整体提高。

三、内容与目标

(一)内容

搭建精品课程的信息化平台主要有三个方面的内容:

1.用信息技术为精品课程搭建一个多媒体平台

麦克卢汉认为媒体是人体的延伸,人通过媒体来接受外界的信息。媒体的范畴很广,包括从书本、图片、电影、电话、计算机网络到卫星电视等等。教学领域中的多媒体主要指用计算机交互的处理文本、图形、动画、音频及视频等多种信息,并使这些信息建立逻辑连接的工具,它具有一定的呈现力、传播力、可控性和互动性。在精品课程建设中我们主要具体在两个方面来实现多媒体的平台作用:

(1)以多媒体形式呈现教材内容

利用多媒体的文、声、图、视的综合集成性,我们可以制作具有个别化、主动性、交互性和反馈性的多媒体教材,它既可以让学习者通过对精品课程网站的参观与浏览按照自己的需求进行学习,又可以和纸质教材形成一个立体化的教材包,真正实现教材内容的直观、具体和生动形象,从而调动学习者的积极性,提高教学效率,实现精品课程的要求的一流教材的目标。

(2)以多媒体辅助课堂教学

多媒体技术是具有着多样性、交互性和集成性的技术,它的加入能使课堂教学的方法和手段有更多的选择,而且通过与多媒体教材的组合,多媒体课堂教学能够更好地发挥其直观生动形象丰富的优点,对精品课程实现一流教学方法有着重要的推动作用。

2.用信息技术为精品课程搭建一个网络平台

教育部办公厅在精品课程相关的申报工作通知中指出,申报的精品课程必须建有专门的课程网站,以便于进行网上评审和共享。以网络形式承载课程体系是精品课程区别于以往任何课程的重要特征。精品课程的网站一般由师资队伍介绍、教学大纲、教案、习题、实验指导、参考文献和授课录像组成,相关部分之间通过非线性的超媒体链接。在教学任务中,教学者通过网站提供学习资源和教学录像和接受学生反馈,学习者则通过网站学习并反馈,两者之间通过精品课程网站形成一个教与学的反馈循环,如图所示:

3.用信息技术为精品课程搭建一个数字化平台

用信息技术为精品课程搭建的数字化平台主要有两个方面:

(1)网络数字化平台

作为要实现优质共享的精品课程网站来说,它必须是一个优秀的专业网站:网站导航清晰明了;网页以PHP、ASP等高级编程语言编写;网页经过本机和网络测试没有页面错误;网页之间根据内容进行正确的非线性链接;用与网页编程语言搭配最好的数据库存储数据和内容,如PHP+ORICAL,ASP+SQL,可以搜索、查询和修改数据。在精品课程的建设过程中,随着网络技术加入,大多数精品课程网站已能够实现上述的功能,也正因为这些功能的实现,精品课程网站成为一个数字化的教学平台和资源学习中心。

(2)录播数字平台

根据《国家精品课程建设工作实施办法》关于国家精品课程“需在网上提供不少于45分钟的现场教学录像”的规定,教育部参考《现代远程教育技术标准体系和11项试用标准(简介)V1.0版》以及国家信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会的《平台与媒体标准族谱》制定了视、音频的数字化标准。通过如网视宝、瀚博尔等优秀数字化的录播设备,信息技术人员可以将教学者的上课情况制作成符合数字化标准的视音频素材,经过制作索引和编辑,成为能在网站上流畅播出的教学录像。

(二)目标

搭建精品课程的信息化平台的总体目标是为了促进精品课程信息化,建设五个“一流”的优质示范性课程,具体目标则分为以下四个方面:

・ 探索信息时代下的教学方法和手段;

・ 培养教学者信息素养和创新能力;

・ 优化学习者的学习环境,提高其学习自主性;

・ 构建出一套制作能实时网上有效传输和资源共享的精品课程的方法。

四、模式构建

搭建精品课程的信息化平台的模式是指在信息技术环境下,以先进的教育教学理论为指导,以提高学习者的自主能动性为教学目的,用多媒体技术、网络技术、数字化技术、人工智能技术和虚拟现实技术搭建的平成相关教学和学习过程的结构形式。根据各种信息技术手段在教学中的组合与呈现方式,我们大概可以总结出下面四种应用的模式:

(一)多媒体演示型模式

该模式通过投影仪、视频展示台等多媒体演示设备来展现教材内容,教学者根据演示内容向学习者进行讲述,继而完成教学。它是一个“教学”的直线单向过程,具有简便、直观的特点。

(二)网络协作型模式

该模式通过一人一机的方式,教学者通过网络呈现教学内容并接受学习者对教学内容的评价和反馈,学习者则通过网络访问教学内容进行学习并作提出相关个人问题的反馈,两者在协作中完成教与学。它是一个“教学”直线双向过程,具有能动、自主的特点。

(三)主题研究型模式

该模式中教学者和学习者围绕某个教学主题利用相关合适的信息技术工具对学习过程和学习资源进行开发、利用、管理和评价研究,直至解决问题。它是一个“教=学”的研究过程,具有机动、灵活的特点。

(四)技能实践型模式

该模式主要面向对技能实践要求较高的学科课程,学习者通过在教学者设置的虚拟实验室中进行相关课程的实践操作,在理解理论的前提下,熟练操作,完成教学。它是一个技能由生到熟的过程,具有简单、学习周期短的特点。

五、评价

搭建精品课程的信息化平台是精品课程能否真正突破传统教学模式,形成信息化的教育教学制高点的有力支持。参照国家教育部关于国家精品课程的评估指标,可以从下面三个方面评价:

・ 诊断性评价在精品课程建设开始时,教学者是否根据相关教学内容和学习者的学习风格,选择了合适的媒体和信息技术手段,制作了多媒体教材和课程网站。

・ 形成性评价在精品课程实施中,教学者和学习者是否能利用精品课程网站进行协作式学习,围绕教学主题循环反馈,最大效率和最优质量地完成教学。

・ 总结性评价在精品课程共享以后,教学者是否根据学习者的反馈和教学效果对网站的相关内容进行分别评定,在结果基础上修正。

六、反思与总结

精品课程作为优质示范课程有着具有一定的先进性和科学性,能反映教育教学领域的最新科技成果和手段的要求,这也成为信息技术广泛应用于精品课程建设中的前提条件,然而由于将信息技术真正应用于教育教学的时间不长,教学者对信息技术教学的理解和掌握需要较长的时间,信息技术和课程的整合有一定的难度等等原因,应用信息技术搭建精品建设平台我们必须做到以下几点:

・ 解决信息技术硬件“瓶颈”,使之能完全满足精品课程信息化的需求;

・ 对教学者进行信息技术培训,提高其信息素养和创新意识;

・ 适当地选择信息技术手段,有效地帮助学习者达到高的教学标准;

・ 精品课程网站应进行教学效果评价,根据结果进行实时修改;

・ 精品课程网站应有专门的技术人员进行维护,保障正常运行和共享;

・ 教学录像应符合国家技术数字标准,能流畅地打开和播放。

总之,搭建精品课程的信息化平台为国家精品课程建设提供一种良好的发展方向和思路,在国家相关政策的扶持下,通过不断实践、评价、修正、再实践的循环,此种研究必将充分发挥其多媒体化、数字化、智能化和虚拟化的特征和优势,为各学科课程的教学教改注入新鲜血液,提供强大动力。

参考文献:

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教育技术装备是高中新课程改革乃至整个学校发展的物质基础2O10年9月开始的重庆市高中新课程实验是我校创建重点中学路上的一场“及时雨”,因为,切实抓好高中新课改将会大大缩小我们与重点学校的差距。在创重工作中,我们经常强调要一手抓硬件,一手抓软件,就内容看包括了对教育技术装备工作的要求。学校的工作离不开校舍建设、教材建设、师资队伍建设、教育技术装备建设,而在进一步深化高中新课程实验、开展综合实践活动,实施素质教育的过程中,教材、师资、装备更为重要。教育技术装备工作为课堂教学内容提供配套的教育技术装备和教育技术,为克服一本教材、一块黑板、一支粉笔,老师讲、学生听、课后背的教学模式,改进课堂教学方法,推进素质教育的实施提供重要的物资、技术保证。

教育技术装备工作是推进高中新课程实验的重要基础和切入口高中新课改是教育发展的必然趋势,也是科技、国防、工业、农业现代化和社会生活进步对教育提出的必然要求。高中新课改是一个综合的概念,内容十分丰富,它既是一个奋斗目标,又是一个工作的过程,二者是统一的。

其内容包括教育观念的改变、教育发展水平及评价方式的改革、课程体系和教学内容的改革等。教育技术装备是整个高中新课改的重要基础因素,教育技术装备现代化将会加快高中新课程实验的进程。教育技术装备为新课程实验提供技术支持以音像技术、卫星电视、多媒体计算机、Internet信息高速公路为代表的现代信息技术,有着可存储性、可读写性、远距离传输、数字信息技术、信息压缩技术和人工智能技术等特点。这些特点为新课程实验带来强有力的技术支持。

教育技术装备成为学生学习的工具我们知道,新课程实验的重点之一是促使学生学习方式的重大转变。学生获取知识、培养品德的学习途径与方法是多元化的、开放的。因此,我们全天候为学生开放“班班通”、电子阅览室,学校的6个机房也定期为学生开放,使教育技术成为了学生学习的工具。由此可见,教育技术用技术手段支持了新课程实验,改变了学生的学习方式,开发和提升了学生的潜能。教育技术装备成为教师传教的新手段课程改革的核心环节是课程实施,而课程实施的基本途径是教学。高中新课改的一大任务就是要建立“以学生为主体,教师为主导”的以导为主的高效课堂。高效课堂的建构要求实现三大转变:一是实现变“教”为“启”,变教为帮,变“师长”为“学长”的教师角色的改变;二是实现变“被动接受”为“主动探索”,成为“学习的主人”的学生角色的改变;三是实现变“教室”为“学室”,变“讲堂”为“学堂”的教室功能的改变。在这些转变过程中,教师可以通过创设情境,培养学生观察思维能力;可以借助其内容丰富的多媒体呈现培养学生自主发现、探索学习的能力;可以借助人机交互技术和数据处理技术,建立虚拟学习环境,培养学生积极参与、不断探索的精神和科学的研究方法;可以借助通信技术,组织协商活动,培养合作学习精神;可以创造机会让学生运用语言、文字表述观点思想,形成个性化的知识结构;可以借助信息工具平台,尝试创造性实践,培养学生信息加工处理和表达交流能力;可以为学生提供自我评价反馈的机会等。先进教学技术手段的运用,能增大课堂容量,提高课堂教学效率。同时,教师还能留给学生充分自由学习的时间去钻研新问题,参加感兴趣的活动,促进学生的全面发展,有效减轻学生的课业负担。教育技术装备为新课程实验提供大量资源新课程实验重视知识与能力,不再片面强调对知识的记忆。因此,这种基于“学”的环境系统,必然要选择与应用大量的教与学的资源。而教育技术恰好能为新课程实验提供大量的课程资源、网络资源、影视资源。特别是影视资源,一般由电视台专业制作,具有直观性、形象性、娱乐性、趣味性和时效性。教师可以利用各类视频资源为课程改革、德育教育服务,通过“寓教于乐”的方式让学生更容易接受知识,通过“真实案例、感同身受”的方式提升学习效率。

现代教育技术装备的运用促进新课程实验取得三大突破

一是教学观念上的突破。通过理论学习,现代教育技术培训、现代教育技术与课程有效整合的各种教改实践活动,可以帮助教师树立现代教育观念,全面推进素质教育。