第六章控制器设计中的人因素讲述.ppt

第四节 控制器与显示器的综合设计 一、控制-显示比 控制-显示比（control display ratio，简称C/D比）指控制与显示的动程之比。控制-显示比的倒数也称为系统增益（system gain） 对于单一的连续控制器，在设计时应该选择对于特定操作任务的最佳C/D比，过高或过低的C/D比均会降低任务绩效 最佳C/D比受到显示器大小、调节误差容限、控制运动与系统输出的时滞等因素的影响 第四节 控制器与显示器的综合设计 一、控制-显示比 二、控制与显示兼容性 （一）空间兼容性 （二）运动兼容性 第四节 控制器与显示器的综合设计 一、控制-显示比 二、控制与显示兼容性 （一）空间兼容性 空间兼容性指显示器与控制器的空间关系与人们对这种关系预测的一致性。控制器与显示器的空间位置关系往往是一一对应的，它们的位置关系兼容与否将影响到控制器或显示器的使用效果 第四节 控制器与显示器的综合设计 一、控制-显示比 二、控制与显示兼容性 （一）空间兼容性 （二）运动兼容性 1、相同平面的旋转式控制器和旋转式显示器的运动兼容性 2、相同平面的旋转式控制器和长条形显示器 3、不同平面的显示器与控制器的运动兼容性 第四节 控制器与显示器的综合设计 一、控制-显示比 二、控制与显示兼容性 （一）空间兼容性 （二）运动兼容性 1、相同平面旋转式控制器和旋转式显示器的运动兼容性 一般来说，对于显示器是圆形或扇形，控制器是旋钮时，其运动兼容性表盘固定、指针运动和指针固定、表盘运动两种情况 第四节 控制器与显示器的综合设计 一、控制-显示比 二、控制与显示兼容性 （一）空间兼容性 （二）运动兼容性 1、旋转式控制器与显示器 2、旋转式控制器和长条形显示器 3、不同平面的显示器与控制器的运动兼容性 侧相切或垂直相切时，其运动兼容性原则是： 顺（逆）时针旋转与背对（朝向）人的直线移动相联系；顺时针选择表示增加；设计一致性；控制-显示关系的逻辑性；选择最合适的备选方案 第五节 追踪与监控 一、追踪及追踪环的基本要素 二、影响追踪绩效的因素 三、监控 第五节 追踪与监控 一、追踪及追踪环的基本要素 （一）追踪的概念 （二）追踪环的基本要素 第五节 追踪与监控 一、追踪及追踪环的基本要素 （一）追踪的概念 在执行手动操作任务中，往往需要操纵目标装置来追踪某一动态目标，使其按照坐标标示的时空轨迹运行 手工控制系统一般都是闭环系统。它需要通过反馈，即将输出信息反馈给系统输入，以稳定或控制输出 第五节 追踪与监控 一、追踪及追踪环的基本要素 （一）追踪的概念 （二）追踪环的基本要素 第五节 追踪与监控 一、追踪及追踪环的基本要素 二、影响追踪绩效的因素 （一）输入类型 （二）动力学特点 （三）显示 第五节 追踪与监控 一、追踪及追踪环的基本要素 二、影响追踪绩效的因素 （一）输入类型 （二）动力学特点 1、增益 2、延时 3、控制阶 第五节 追踪与监控 一、追踪及追踪环的基本要素 二、影响追踪绩效的因素 （一）输入类型 （二）动力学特点 1、增益 增益是描述系统输出与输入之比，即O/I，是控制—显示比的倒数 追踪误差和用户的主观评价，似乎都与系统增益呈U形关系 第五节 追踪与监控 一、追踪及追踪环的基本要素 二、影响追踪绩效的因素 （一）输入类型 （二）动力学特点 1、增益 2、延时 3、控制阶 零阶系统：零阶控制也称为位置控制。这种控制器的位移变化都会带来系统输出的直接变化 一阶系统：一阶控制系统中，操作员动作的直接作用是控制输出变化的速率，也称作速度控制 二阶系统：二阶系统中，对目标速度积分时，能获得一个常加速度，即每次采样，速度增加一个常量 第五节 追踪与监控 一、追踪及追踪环的基本要素 二、影响追踪绩效的因素 三、监控 （一）概述 （二）监控中的人因素 第五节 追踪与监控 一、追踪及追踪环的基本要素 二、影响追踪绩效的因素 三、监控 （一）概述 （二）监控中的人因素 1、工作负荷 2、情景意识 第五节 追踪与监控 一、追踪及追踪环的基本要素 二、影响追踪绩效的因素 三、监控 （一）概述 （二）监控中的人因素 1、工作负荷 在人与自动化系统的功能分配中，计算机承担了大部分与外界交互的控制工作，人只需发挥设置、监控和调整