变频调速冶金讲座课件.ppt

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1、专题讲座：山东大学控制科学与工程学院　曾毅　教授变频调速控制系统在冶金行业中的应用第4(01)讲第四章　变频调速控制系统在冶金机械方面上的应用§4－1人机界面研究的主要内容及常用认知心理学基础理论§4－2EB500触摸屏的使用入门(EASYBUILDER)§4－3　人机界面制作技术之二(PROTOOL6.0)§4－4　PROFIBUS网络的组成及其基本特性§4－5　PROFIBUS网络的应用与调试§4－6　在冶金机械方面上的应用实例分析§4－1人机界面研究的主要内容及常用认知心理学基础理论§4－1人机界面研究的主要内容及常用

2、认知心理学基础理论对于人机界面HMI(Human-MachineInterface)，人们一般理解为计算机软件方面的人机界面。随着科学技术的发展，人机界面不再局限于计算机软件方面，而是走向了自动控制领域，正在从根本上改变着自动控制领域的控制方式；已经把自动控制推向了一个崭新的时代。那么什么是人机界面呢？一、人机界面的定义及研究的主要内容1、人机系统(Human-MachineSystem)：人机系统是由相互作用、相互依赖的人、机和环境三个部分结合成的具有特定功能的有机整体。可以用模型来描述人机系统，如图5-1-1所示。图5-

3、1-1由图可知，操作过程的情况由显示器显示出来，作业者首先要感知显示器界面上的指示信号的变化，一、人机界面的定义及研究的主要内容1、人机系统(Human-MachineSystem)：然后分析，解释显示界面的意义并做出相应的决策，再通过必要的控制方式，利用操作台这个界面实现对操作过程的调整。人能读懂，机器也能认识的这个界面称为“人机界面”。如图5-1-2所示。注意：环境也影响人观察效果和控制结果。图5-1-2一、人机界面的定义及研究的主要内容2、人机界面(Human-MachineInterface)：在人机系统模型中，人与

4、机之间存在一个相互作用的“面”，称为人-机界面。人-机界面是人与机器都能认识、操作的媒介，人与机之间的信息交流和控制活动都发生在人机界面上。图5-1-2一、人机界面的定义及研究的主要内容单向人-机界面是人或机器不能相互作用的“面”，称为单向人-机界面。(例如：显示仪表和键盘者是单向人-机界面)人-机界面是由于若干个单向人-机界面所构成，机器的各种显示都“作用”于人，实现机-人信息传递这种单向人-机界面；人通过视觉和听觉等感官接受来自机器的信息，经过人脑的加工、决策，然后作出反应，又实现人-机的信息传递的另一种单向人-机界面。

5、可见，人机界面的设计直接关系到若干个单向人-机界面所构成，而研究单向人机界面则主要针对两个问题：显示与控制。一、人机界面的定义及研究的主要内容3、人机界面研究的主要内容：如何准确、迅速的显示与控制自动控制系状态变量的问题。二、研究人机界面所需要的基础知识研究人机界面需要三个方面的基础知识：1、变频调速控制系统构造；2、认知心理学；3、图形构造艺术，如图5-1-3所示。图5-1-3二、研究人机界面所需要的基础知识1、变频调速控制系统构造设计人机界面首先要精通自动控制系统构造和工作原理方面的知识，熟悉自动控制系统需要显示那些变量

6、才能正确描述一个自动控制系统；需要控制那些变量才能使一个自动控制系统安全、可靠、高效率的工作。基本原则是：用最少的图标显示和控制最多的变量，实现最多的功能。二、研究人机界面所需要的基础知识2、认知心理学认知心理学研究我们如何获得世界的信息；这种信息又怎样表征并转化为知识；它怎样储存；知识又是如何用来指导我们的注意和行为。它涉及心理过程的全部范围---从感觉到知觉、模式识别、注意、学习、记忆、概念的形成、思维、表象、回忆、语言情绪和发展过程，而且贯穿于行为的各个领域。二、研究人机界面所需要的基础知识了解并遵循认知心理学的原理是

7、进行人机界面设计的基础。利用认知心理学的原理设计人机界面，一方面防止出错，另一方面用以提高工作效率。为了提高人机界面设计的水平增强用户与控制系统界面之间的友好程度，必须对用户，即使用控制系统界面的人，有一个较为清晰的认识，也就是说对人的心理基础要有所了解。既要了解人的感觉器官（视觉、听觉、触觉）是如何接受信息的，也要了解人是怎样理解、处理信息的，以及学习记忆有哪些过程，人又是如何进行推理的等。由此，尽量使自己的设计适应于人的自然特性，以使设计的系统满足用户的要求。由于学时的关系我们不展开讨论认知心理学的原理，而是直接引用一些

8、结论性的理论。二、研究人机界面所需要的基础知识3、图形构造艺术图形构造艺术包括两个方面：其一，控制系统操作台外形结构、按键和显示器的安装位置和色彩搭配；其二，控制系统参数、性能界面制作方法和原则。对于一位已经掌握自动化技术的人来讲，图形构造艺术是人机界面设计的成败技术关键之一。因为它涉及了