一、关于人机界面设计若干问题的思考(论文文献综述)
李子硕[1](2021)在《电气控制设备的人机界面设计研究》文中研究说明在全球经济迅速发展的大好环境下,电气行业发展迅猛,电气控制设备作为电气行业中重要的一环,与此同时,日益多样的生产需要以及安全因素也在不断进行快速发展和变化,设计出符合生产操作要求的控制界面,达到高效操作、安全规范、易教易学的效果,这些目的越发成为行业热点。近年来,国内各类电气控制设备都开始重视工业设计,尤其是设备的操作界面相较于以前有很大改观,但在人机工程方面尚有欠缺。本文梳理了国内外相关行业在人机界面设计方面的研究现状,以微弧氧化电源的操控界面设计与可用性测试为案例,分析了与微弧氧化电源操作界面具有相似特征的部分电气控制设备在人机界面设计中采用的研究及实验方法,归纳出适用于电气控制设备人界面的相关设计方法。通过文献调研、实地考察、用户访谈等方法,结合人机工程相关设计理论对设计实践的微弧氧化电源操作面板及外观进行重新设计,使其操作效率更高,并使设备的操作安全性和易教学型都有所提升,后运用软件对新界面进行参数化设计,采用眼动仪实验、操作步骤对照实验对新旧界面的操作效率进行对比,得出最终优化方案,该研究方法可为相似的电气控制设备的人机界面设计提供设计参考。
李泽阳[2](2021)在《工业自动化控制系统的HMI组件设计与实现》文中研究说明随着国家“十四五”规划开启和中国制造2025计划的深入推进,中国在生产制造领域整体水平得到提高。互联网技术的高速发展,打破了原先传统意义上的生产模式和管理配置。伴随着运动控制系统的智能化,多种监控传感器不断接入系统的场景愈发常见,数控系统的复杂度愈发变高,集成度低、不具备模块化和可伸缩性成为传统HMI组件信息采集的发展局限点,已逐渐不能实现多种设备信息分析并进一步处理的能力。与此同时,人机界面系统变得更加复杂难以理解,对控制系统运行工作过程需要提供更高精度和更加全面的监视和控制,对数据采集后的分析处理存在不充分利用的问题。因此,开发一种解决当前用户痛点且支持系统平台国产化的数据采集与通信系统已成为必要路径。本文以龙芯3A4000通用处理器、Linux开源系统和Open SCADA平台为实验环境,针对开放式数控系统和数控机床外接传感器两种数据采集方式,结合当前主流预测模型,设计并实现了HMI组件。通过对比研究当前主流数据采集方法,确定以OPC UA标准通信协议为基础设计开放式数控系统数据采集及HMI通信,并进一步完成对数控系统信息参数的人机界面显示。确定以Modbus TCP标准通信协议为基础设计数控机床外接温度湿度传感器数据采集与通信及温度预警,并在温度预测的基础上,针对热变形带来的实际影响问题,采用改进自适应学习率的BP神经网络作为热误差补偿模型进行机床主轴校正。实验结果表明,采用多线程设计的多种数据采集方案能够实现实时数据传输,通过使用热误差补偿模型可以在保证准确性的同时,有效降低机床后期维修费用,提高了机床安全特性。
裘瀚照[3](2021)在《基于任务的人机交互系统显控器件布局设计方法》文中认为人机交互系统是人与机器进行正常信息交流的渠道。随着信息技术的不断进步,系统的显示与控制呈现高度数字化集中的趋势。在复杂系统中,如飞机、列车的驾驶舱、轨道交通及核电的监控中心等,人机交互所涉及的大量显示与控制器件集中于一处。器件布局是否科学合理,对人能否高效、准确、便捷和安全地完成整个系统的职能具有重大影响,而合理的人机交互系统显控器件布局设计方法是形成合理的器件布局的基本条件。本文以国家自然基金面上项目“基于任务的复杂人机交互系统操纵适配性度量与优化”为背景,结合人机交互系统显控界面布局的人因学基本原则和模糊规划,构建显控器件布局设计模型,采用整合邻域搜索的多目标粒子群算法对该模型进行求解,形成显控器件布局方案。在此基础上,分别从拓扑结构和操作便捷性的角度出发,提出器件布局的分析方法,并以此为基础构建了器件布局综合评价模型,为人机交互系统显控器件布局设计提供了理论方法和技术支撑,具有重要的理论和实际应用意义。论文完成的主要工作有以下五个部分:1.深入分析了人机交互系统显控界面布局的人因学基本原则,归纳总结了这些人因学基本原则对于器件布局的实质要求。引入人体测量学和模糊规划,基于人机交互任务建立了显控器件布局设计模型。通过算例测试探讨了布局设计模型目标的不一致性。2.针对显控器件布局的人因学基本原则之间关系复杂的问题,提出了整合邻域搜索的多目标粒子群算法,并对模型进行求解,同时从算法指标和人因评估两个方面对求解结果进行了分析对比,证明了模型的可行性。3.从复杂网络的角度出发,基于任务和布局物理空间分别构建了人机交互任务复杂网络和显控器件布局拓扑网络,通过引入网络相似性提出了显控器件布局拓扑结构分析方法,并用算例验证了布局拓扑结构分析方法的可行性。4.在建立任务-器件-关节角度便捷性分析指标体系的基础上,基于模糊综合评价法提出了一种布局操作便捷性分析方法,同时结合各层级指标特点分别采用基于群决策的层次分析法、基于群决策的序关系法和模糊粗糙集赋权法实现了对各层级有效赋权。5.从显控器件布局拓扑结构和操作便捷性两个维度提出了一种显控器件布局综合评价方法。通过实验分析验证了这种评价方法与主观评价之间的一致性,从而证明了该评价方法的有效性。
薛春旺[4](2021)在《鞋面冲孔自动控制系统设计》文中研究指明鞋面冲孔是制鞋过程中非常重要的一道工艺流程,目前大多采用人工冲孔或半自动冲孔方式,劳动强度较大且冲孔精度较低,影响企业整体生产效率的提升,因此迫切需要研发一款全自动、高效率的鞋面冲孔自动控制系统。本文首先,讨论了该控制系统的功能需求及设计原则,规划了系统的总体架构,该系统采用上位机与下位机联合控制的方式,下位机选用一台PLC作为控制主站,四台PLC作为控制从站,上位机与下位机之间的通讯采用PROFINET网络,主从站之间的通讯采用Tp-Link网络,组成了分布式控制系统。其次,按照系统的功能需求对所需硬件进行选型,使用Eplan软件设计了硬件工作原理图、硬件接线图,以及根据I/O地址分布表完成了对PLC外部接线图的绘制,再根据PLC外部接线图、硬件接线图以及平台搭建可靠性与稳定性原则,完成了鞋面冲孔自动控制系统平台的搭建。接着,使用博图软件完成对系统硬件部分的组态以及PLC各个控制环节的程序编写,使用MCGS组态软件构建触摸屏的人机界面。最后,使用遗传算法将未优化的鞋面冲孔轨迹在Matlab软件上进行优化,模拟仿真优化前后的冲孔轨迹,对比结果,证实优化结果的可行性,进一步提高了鞋面冲孔效率。本文设计的鞋面冲孔自动控制系统来源于制鞋企业的实际生产线,系统结合了PLC控制技术和遗传算法原理,实现了对整个鞋面冲孔过程的自动控制,并且能实时监控各个工位的运行状况,能及时发现故障并处理,全自动、高效率的特点完全满足制鞋企业的需求,具有一定的现实意义。
刘沁宇[5](2021)在《基于飞行场景的民机驾驶舱人机界面评估与需求捕获方案的研究》文中研究说明驾驶舱人机界面是连接飞行员和飞机的重要桥梁,人机界面的好坏直接关系到飞机的使用效率及运行安全。作为驾驶舱的主要使用者,飞行员更能感受到飞行员自身的局限性以及驾驶舱人机界面的优劣,因此,对已有机型的设计优化,或者新型号的研发,都可以提供有利的帮助。由于我国民航产业长期被国外飞机制造商垄断,国产大飞机项目还处在起步阶段,一直缺少一套有效的理论方法,指导飞行员进行人机界面评估并提出相关需求,因此,本文拟从飞行员的角度出发,针对飞机的实际运行场景及飞行员自身的需求,运用人因工程学方法,提出了一套基于场景的民用飞机驾驶舱人机界面评估和需求捕获的方案。在确保评估的客观性的前提下,有效提升驾驶舱的设计质量、提高需求捕获的完整性和准确性。本文首先对系统工程在民机研制中的具体应用以及驾驶舱人机界面需求和评估的过程和重要性进行了总结,提出了研究方案的基本框架:1)飞行场景;2)任务分析;3)人机界面评估;4)需求捕获。其次,对比已有的场景分析方法,本文提出了基于时空维度、状态维度、环境维度的飞行场景矩阵。即以基于LOFT(Line Oriented Flight Training,LOFT)的时空维度为主轴,分四个部分构建整体飞行场景矩阵,其中包括每种维度下要素的分类。接下来,本文确立了基于任务-差错分析的驾驶舱人机界面评估方案,主要包含以下三个方面:1)运用HTA(Hierarchical Task Analysis,HTA)方法对机组任务进行分析,得到涉及人机交互的最底层步骤;2)通过对比不同的人为差错评估方法,从中选出HET(Human Error Template,HET)方法进行人机界面的评估;3)结合实际飞行运行对HET方法进行改进,运用改进的HET方法进行界面评估,并以起飞阶段出现一台发动机失效场景为例,完成对B737驾驶舱人机界面的评估。最后,提出了从规章要求、市场需求、相似机型、驾驶舱理念四个方面进行需求捕获的方案,并分别举例,综合权衡捕获准确的人机界面需求。
苏可心[6](2020)在《矿用挖掘机驾驶室布局优化设计研究》文中研究说明21世纪矿用挖掘机的设计已进入新的发展阶段,相比之前只考虑产品的造型设计和功能设计,人们希望增加产品的感性诉求。而挖掘机驾驶室是操纵控制设备的人机交互节点,人机界面由各种操控部件组成,构造非常复杂,会对于作业人员工作效率产生直接影响。因此对矿用挖掘机驾驶室进行布局优化设计研究迫在眉睫,旨在为作业人员提供广阔的视野范围、轻松的工作氛围和愉悦的空间感受。现有的布局问题研究基本上单纯从工程实践的视角来解决,很少有研究把人的情感需求考虑在其中,忽视了人的心理作用和感性诉求。同时对于矿用挖掘机驾驶室的评价多以定性分析为主,或者以单一因素为研究对象,缺乏系统的定量研究以及人机工程学仿真。另外,对矿用挖掘机驾驶室色彩的设计与评价也比较浅显和片面。感性工学是以感性思维为主导工学技术为基础的,在人机工程学的基础上延伸出来的新兴学科,但与人机工程学区别的是感性工学更加注重人的心理因素。因此,本文针对矿用挖掘机驾驶室人机布局设计与评估的现实问题,提出整合感性工学与人机工程学综合理论。将二者整合理论作为综合理论模型指导矿用挖掘机驾驶室设计是本文的重要尝试,再利用相关数学模型与模糊评价进行优化设计仿真,由此便可兼顾用户的感性诉求和生理指标,且能够对研究成果进行合理的综合评价。本文涉及到插图61幅,表格19个,参考文献65篇,在构建感性工学与人机工程学模型的基础上,对矿用挖掘机驾驶室内人机布局和色彩设计展开研究,探求一种可以同时符合作业人员心理感知和生理需求的设计与评价方法体系。
张雄凯[7](2020)在《立式数控加工中心的人机交互界面设计研究》文中指出数控加工中心是一种能自动切换不同刀具进行复杂零件加工的自动化机床,被广泛运用于现代制造业。但是,其复杂多样的功能,以及具有一定危险性的操作,导致用户需要花费大量时间熟悉其操作方式,且容易产生心理负担和生理疲劳。同时,随着用户对产品人性化需求的提高,为增强产品的市场竞争力,企业不仅需要提高数控加工中心的加工性能,还应注重其在人机交互方面的研发设计。在数控机床的现有研究中,缺少对数控加工中心的软件交互流程的研究,仅涉及硬件或软件的单一方面研究,并且针对机床用户的细分程度不足,缺乏在人-机-环境交互系统下硬件和软件的整体性研究。由于数控加工中心的种类众多,本论文将以三轴立式数控加工中心为研究对象,对其人机交互界面设计进行系统性研究。针对现有研究不足之处,本文开展的研究工作如下:首先,分析整理国内外数控机床的研究现状,基于此,确定本论文的研究方法与组织架构;其次,梳理人机交互的定义与发展,提出数控加工中心的人机界面的组成与设计流程;然后,将用户群体细分为新手、中间和专家用户,并对两款新型立式数控加工中心的用户进行实地观察、现场访谈和问卷调查,归纳整理出用户的需求和问题,建立用户的人物角色模型;接着,在硬件界面的交互分析中,利用人体测量数据,确定人机交互的视觉范围和作业空间,并结合人因工程相关的计算方程,以及前期用户研究成果,确定加工中心交互硬件的尺寸位置和结构设计。同时,对比分析两款主流数控系统的软件界面设计,总结出加工中心软件的设计原则,并提出车间环境的改善建议;最后,对立式数控加工中心的硬件和软件交互界面进行设计实践,并招募用户对最终设计方案进行评价。本论文研究成果与创新点如下,发现数控加工中心存在的人机界面问题有:观察窗视野清晰、按键操作复杂、信息展示缺少层次感、错误反馈不及时和局部照明不足等。整理归纳出用户对加工中心的需求主要表现在:外形美观、操作舒适性、人机位置合理化、信息的提示和反馈等方面。提出关于立式加工中心在尺寸位置、结构布局和外观方面的硬件交互界面设计原则,提出关于其系统软件在一致性、防错容错、界面布局等方面的软件交互界面设计原则,以及车间照明、噪声和温度的优化建议。针对中型三轴立式数控加工中心提出一套硬件和软件界面的创新设计方案,且用户对该方案的满意度达到预期水平。
陈玉[8](2020)在《基于多维用户需求创新模型的颈椎治疗仪设计与研究》文中进行了进一步梳理颈椎治疗仪因其使用环境不受限、操作方式简易、治疗效果较好等优点,越来越受到患者青睐。作为典型的康复养生器械,要求颈椎治疗仪应具有良好的宜人性和亲和度,但大部分企业仍以满足功能性为主,未充分考虑用户的心理诉求和情感化需求。因此从用户的角度出发,以多维用户需求为导向展开颈椎治疗仪设计。研究的主要内容如下:首先,提出面向全局HIEs解构与Kano模型的颈椎治疗仪关键用户需求获取方法。根据全局HIEs解构方法构建颈椎治疗仪的多维设计特征映射空间,采用因子分析与多元线性回归分析获取多维用户需求及权重,通过Kano模型确定各需求的所属类型,最终综合权重与类型明确关键用户需求。然后,基于对现有产品治疗原理的调查研究,依据TRIZ技术进化法则逐一分析上述方法获得的关键用户需求,寻求合理的解决方案,提出最具价值的设计概念,并以此为导向完成颈椎治疗仪创新设计方案。最后,采用模糊评价法的两种计算方式对设计方案进行满意度评价,保证评价结果的客观性与合理性,从而证实本文的研究价值与意义。本研究将全局HIEs解构方法引入多维用户需求的获取中,构建基于HIEs/Kano/TRIZ的用户需求创新模型。将该模型应用于颈椎治疗仪的创新设计中,提升产品的宜人性、舒适性及智能化程度,降低操作难度,满足用户深层次、多角度的诉求,从而验证该模型的可行性。
许多奇[9](2020)在《可重组显控软件系统的研究与实现》文中研究表明显控系统是舰船作战系统的重要组成部分,其功能是管理作战人员与作战系统其他部分的交互。随着舰船作战系统升级为开放式构架分布式系统,将显控系统接入全舰计算环境,就能获得整合作战系统中人机交互服务的能力,使显控系统在作战系统的组成中占据更重要的地位。本文设计了一种可重组的显控软件系统,为舰船显控系统的发展提供了一种新思路,在此基础上提出了两种界面重组的方法。本文的主要研究内容和研究成果包括以下几个方面:(1)可重组显控软件系统的研究。通过研究大量国内外参考文献和开源文档,对显控系统的发展趋势进行了分析,设计了一种匹配作战系统体系升级的可重组显控软件系统,采用显控应用与任务分离的模式,实现了功能与终端的解耦,提供显控应用软件在任意显控终端可重组的能力。通过对显控应用采用组件形式的管理,设计了显控应用窗口在软件界面内任意组合的功能,提供作战人员可以根据自身任务需求自由重组软件界面的能力。(2)显控系统软件界面重组方式的研究。不同组合方式拼成的界面易用性是不同的,会影响作战人员与作战系统中其他要素的交互效率。本文基于硬件人机界面布局设计的思路,提出了基于重要性原则的软件界面重组方法,通过限定部分使用条件,更进一步提出了基于人眼关注度和显控应用间关联度动态重组软件界面的方法。(3)基于Qt开发环境实现了可重组显控软件原型系统。显控应用与显控任务间采用DDS中间件通信方式,其中显控布置在应用商店,显控任务运行在模拟仿真的服务器,作战人员可以从软件商店下载显控应用到本地终端设备完成重组。本文实现了界面布局的保存、加载和重组的功能,只要设置显控应用的重要度系数就可以自动重组界面布局。
翟宝蓉[10](2020)在《基于CAN总线的嵌入式人机交互终端的设计与开发》文中提出现代工业控制领域对人机交互有越来越多的需求,具有显示、操作和通信功能的人机交互终端能实现对控制设备的实时监控,在工业控制领域中成为控制系统的重要组成部分。本文研究工业领域中实现人机交互的方式,在分析以往人机交互中存在的问题和一般控制系统对人机交互终端的需求后,设计了与控制端通过CAN总线实现通信的嵌入式人机交互终端,并在快开压滤机系统中试验。通过分析工业控制领域中对人机交互终端在操作界面、监控画面、通讯接口方面的需求和系统性能要求,选择STM32F407ZGT6微处理器为系统的控制核心,基于μC/OS-Ⅲ实时操作系统和Em Win图形界面库,通过CAN总线与控制端通信,完成了系统整体方案的设计。首先根据系统功能需求设计了以STM32F407ZGT6为核心的最小系统模块、电源模块、液晶触摸屏模块、通信模块、存储模块等硬件电路模块,并分析了各模块工作原理,按照电路原理图制作了硬件电路板,经过焊接、调试实现了人机交互终端硬件平台的开发。接着进行软件部分的开发,移植μC/OS-Ⅲ实时操作系统和Em Win图形界面库作为软件应用层开发的基础,根据终端需实现的功能确定了软件总体框架,包括多个交互界面显示设计、界面操作控制、CAN通信协议制定方面等,基于多任务操作系统按模块划分为CAN消息的接收和发送、触摸检测、界面管理、实时显示和动画显示多个功能独立的任务,由系统内核实现高效的任务管理调度、任务间的同步与通信,保证系统运行的实时性。本文开发的人机交互终端已在快开压滤机系统中试验,由多个不同的界面实现终端的监控功能,在界面通过动画显示、文字图形、触摸操作实现交互,交互终端和控制终端之间通过CAN通信实现数据的输入输出。为用户提供了友好、便捷的人机交互功能,经测试该终端可长时间稳定运行,满足系统的需求。
二、关于人机界面设计若干问题的思考(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、关于人机界面设计若干问题的思考(论文提纲范文)
(1)电气控制设备的人机界面设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 课题来源 |
1.3 研究目的与意义 |
1.4 国内外研究现状 |
1.4.1 电气控制设备在各行业中工业设计应用的研究现状 |
1.4.2 人机界面设计及人机工程学在控制设备中的研究现状 |
1.5 论文框架 |
2 电气控制设备相关概念及其特点 |
2.1 电气控制设备的定义 |
2.2 电气控制设备的分类 |
2.3 电气控制设备的基本组成及操作流程 |
2.3.1 电气控制设备的基本组成 |
2.3.2 电气控制设备的操作流程 |
2.4 电气控制设备操控界面 |
2.4.1 柜体类型 |
2.4.2 显示部件和操控部件 |
2.5 本章小结 |
3 电气控制设备的人机界面分析 |
3.1 电气控制设备人机界面总体归纳 |
3.2 电控机械设备控制面板实例分析 |
3.2.1 宝鸡机床CK40S型数控机床操作面板分析 |
3.2.2 搅拌站电气控制柜操作面板分析 |
3.2.3 三菱CNC数控设备操作面板分析 |
3.2.4 操作面板实例分析小结 |
3.3 操作面板设计原则及方法归纳 |
3.3.1 相合性设计原则 |
3.3.2 使用顺序及频率设计原则 |
3.3.3 安全性设计原则 |
3.4 电气控制设备中的人因因素分析 |
3.4.1 人的生理因素分析 |
3.4.2 人的心理因素分析 |
1 )人的认知负荷属性 |
2 )人的易错属性 |
3 )人的易疲劳属性 |
3.5 本章小结 |
4 电气控制设备设计实践 |
4.1 设计要求与分析 |
4.1.1 设计要求 |
4.1.2 要求分析 |
4.1.3 设计实践流程规划 |
4.2 设计调研 |
4.2.1 调研方法 |
4.2.2 用户访谈 |
4.2.3 作业环境分析 |
4.2.4 设计调研小结 |
4.3 操作界面设计 |
4.3.1 原操作界面问题分析 |
4.3.2 根据人体尺寸确定操控界面位置 |
4.3.3 操控界面设计 |
4.4 外观设计与三维模型制作 |
4.4.1 外观方案设计 |
4.4.2 数字三维模型制作 |
5 操作界面的人机工效验证 |
5.1 眼动跟踪实验 |
5.1.1 眼动跟踪实验在人机界面中的应用 |
5.1.2 实验设备及对象 |
5.1.3 实验过程描述 |
5.1.4 实验数据及分析 |
5.2 操作步骤观察记录实验 |
5.2.1 实验对象及过程描述 |
5.2.2 实验数据及分析 |
5.3 本章小结 |
6 课题总结 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
(2)工业自动化控制系统的HMI组件设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外相关领域研究现状 |
1.2.1 运动控制系统发展概述 |
1.2.2 数据采集技术发展及面临问题 |
1.2.3 人机界面技术现状 |
1.3 主要研究内容及安排 |
第2章 OpenSCADA集成开发平台 |
2.1 OpenSCADA平台 |
2.1.1 平台介绍及功能模块分析 |
2.1.2 OpenSCADA与 HMI组件 |
2.2 数据采集方法研究与对比 |
2.2.1 基于标准通信接口的数据采集方法 |
2.2.2 基于PLC的数据采集方法 |
2.2.3 外接传感器的数据采集方法 |
2.2.4 数据采集方法分析对比 |
2.3 OpenSCADA数据采集机制 |
2.4 本章小结 |
第3章 面向机床的BP神经网络温度预测研究 |
3.1 预测模型对比分析 |
3.1.1 时间序列预测方法 |
3.1.2 机器学习方法 |
3.1.3 神经网络方法 |
3.2 BP神经网络原理 |
3.3 算法设计及改进 |
3.4 网络建模 |
3.5 仿真实验与分析 |
3.5.1 参数设置 |
3.5.2 预测结果对比 |
3.5.3 误差分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 HMI组件设计与实现 |
4.1 实验环境搭建 |
4.1.1 龙芯3A4000+7A台式机主板(LX-6901) |
4.1.2 OpenSCADA平台安装 |
4.2 开放式数控系统数据采集 |
4.2.1 数据采集 |
4.2.2 数据库设计 |
4.2.3 人机界面设计与性能测试 |
4.3 机床传感器数据采集与预警处理 |
4.3.1 采集通信模块设计 |
4.3.2 多线程设计 |
4.3.3 温度湿度传感器数据采集 |
4.3.4 热误差补偿模型 |
4.3.5 热误差模型测试 |
4.4 本章小结 |
第5章 总结与思考 |
5.1 全文总结 |
5.2 工作思考 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(3)基于任务的人机交互系统显控器件布局设计方法(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
缩略语 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究目的 |
1.3 研究现状综述 |
1.3.1 系统显控器件布局设计研究 |
1.3.2 人机交互界面布局的评价研究 |
1.4 存在的主要问题 |
1.5 研究内容与结构 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 组织结构 |
1.6 本章小结 |
2 人机交互系统显控器件布局的人因学基本原则及其建模 |
2.1 引言 |
2.2 人机交互界面布局原则与分区 |
2.2.1 界面布局的人因学基本原则 |
2.2.2 基于工效学的人机交互系统显控界面分区 |
2.3 人机交互界面布局数学建模 |
2.3.1 变量设置 |
2.3.2 目标函数的建立 |
2.3.3 约束条件的确定 |
2.4 模型目标一致性算例测试 |
2.5 本章小结 |
3 人机交互系统显控器件布局多目标生成算法设计 |
3.1 引言 |
3.2 粒子群优化算法 |
3.2.1 基本粒子群算法 |
3.2.2 多目标粒子群算法 |
3.2.3 多目标算法的性能指标 |
3.3 整合邻域搜索的多目标粒子群优化算法 |
3.3.1 算法描述 |
3.3.2 算法模块 |
3.4 算例测试 |
3.4.1 算例来源 |
3.4.2 算法参数及性能指标 |
3.4.3 算法指标对比 |
3.4.4 布局方案对比 |
3.5 本章小结 |
4 基于任务网络的显控器件布局拓扑结构分析 |
4.1 引言 |
4.2 人机交互任务及显控器件布局复杂网络模型的构建与分析 |
4.2.1 人机交互任务复杂网络的构建 |
4.2.2 显控器件布局拓扑网络模型的构建 |
4.2.3 基于网络相似性的显控器件布局网络分析 |
4.3 布局网络分析算例测试 |
4.4 FAO地铁车辆驾驶显控界面网络分析与对比 |
4.4.1 FAO地铁车辆驾驶界面的特点 |
4.4.2 基于层次任务分析法的驾驶任务分析方法 |
4.4.3 全自动运行地铁驾驶任务库 |
4.4.4 人机交互任务网络分析与对比 |
4.4.5 FAO驾驶界面显控器件布局拓扑网络分析与对比 |
4.5 本章小结 |
5 基于模糊理论的显控界面布局操作便捷性分析 |
5.1 引言 |
5.2 操作便捷性分析指标体系的构建 |
5.3 布局操作便捷性分析方法的构建 |
5.4 隶属度函数的确定 |
5.5 操作便捷性分析方法指标赋权方法 |
5.5.1 基于群决策的层次分析法 |
5.5.2 模糊粗糙集赋权法 |
5.5.3 基于群决策的序关系赋权法 |
5.6 权重信息的采集 |
5.6.1 信息采集平台及设备 |
5.6.2 信息采集对象 |
5.6.3 采集流程 |
5.7 操作便捷性分析模型中权重的计算 |
5.7.1 关节角度权重的确定 |
5.7.2 器件权重的确定 |
5.7.3 任务权重的计算 |
5.8 FAO驾驶界面位置操作便捷性分析 |
5.9 本章小结 |
6 显控界面布局综合评价模型的构建及验证 |
6.1 引言 |
6.2 布局综合评价模型的建立 |
6.3 布局综合评价模型的验证 |
6.3.1 实验布局方案的设置 |
6.3.2 参试者 |
6.3.3 实验设计 |
6.3.4 实验流程 |
6.4 实验结果与分析 |
6.5 某型地铁驾驶显控界面评价与改进分析 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录 A 器件特性组显示器件的隶属度函数 |
附录 B 器件特性组控制器件的隶属度函数 |
附录 C 器件关系组两器件各相关性等级隶属度函数 |
附录 D HXD3D型机车驾驶台部分器件相关性 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)鞋面冲孔自动控制系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冲孔机研究现状 |
1.2.2 PLC的应用 |
1.3 课题章节安排 |
1.4 本章小结 |
第二章 控制系统总体设计 |
2.1 系统设计原则 |
2.2 系统设计流程 |
2.3 控制系统总体构架及工作原理 |
2.3.1 信息检测部分的设计 |
2.3.2 图像采集部分的设计 |
2.3.3 控制执行部分的设计 |
2.3.4 人机界面的设计 |
2.3.5 轨迹优化及仿真 |
2.4 本章小结 |
第三章 控制系统硬件选型及设计 |
3.1 信息检测系统硬件选型及设计 |
3.1.1 传感器的分类 |
3.1.2 传感器选型 |
3.2 控制执行系统硬件选型及设计 |
3.2.1 气缸选型及设计 |
3.2.2 电机选型 |
3.2.3 伺服驱动器选型及设计 |
3.2.4 PLC选型 |
3.3 监控系统硬件选型及设计 |
3.3.1 工控机选型 |
3.3.2 触摸屏选型 |
3.4 PLC外部接线图设计 |
3.5 系统平台搭建 |
3.6 本章小结 |
第四章 控制系统软件及人机界面设计 |
4.1 系统软件总体设计及原则 |
4.1.1 软件总体设计 |
4.1.2 软件设计原则 |
4.2 程序开发软件介绍 |
4.2.1 TIA Portal V15软件介绍 |
4.2.2 MCGS组态软件介绍 |
4.3 控制程序设计 |
4.3.1 托板计数方案设计 |
4.3.2 顶升及相机启动方案设计 |
4.3.3 冲孔机冲孔方案设计 |
4.3.4 托板计数清零方案设计 |
4.4 电机工艺参数组态 |
4.4.1 X轴电机工艺组态 |
4.4.2 Y轴电机工艺组态 |
4.5 人机界面设计 |
4.5.1 选型及通讯 |
4.5.2 人机界面功能设计 |
4.5.3 工程下载 |
4.6 本章小结 |
第五章 鞋面冲孔轨迹优化 |
5.1 轨迹优化的目的 |
5.2 遗传算法 |
5.2.1 遗传算法简介 |
5.2.2 遗传算法的基本要素 |
5.3 基于遗传算法鞋面冲孔点轨迹优化 |
5.3.1 冲孔点轨迹目标函数建立 |
5.3.2 冲孔点轨迹优化设计 |
5.4 算法优化分析 |
5.4.1 冲孔点模型描述 |
5.4.2 冲孔点轨迹优化结果 |
5.5 轨迹优化仿真 |
5.5.1 创建工作台 |
5.5.2 设置冲孔轨迹 |
5.5.3 仿真结果对比 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)基于飞行场景的民机驾驶舱人机界面评估与需求捕获方案的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 我国民用航空制造业发展历程及国产大飞机发展现状 |
1.1.2 人因工程学在民机设计中的应用 |
1.1.3 驾驶舱人机界面国内外研究现状 |
1.2 研究意义与价值 |
1.3 研究内容与组织架构 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 组织架构 |
第二章 系统工程在民机驾驶舱中的应用 |
2.1 系统工程概述 |
2.2 需求捕获过程 |
2.3 驾驶舱人机界面设计与评估 |
第三章 基于LOFT的飞行场景矩阵的构建 |
3.1 飞行场景的层次 |
3.2 基于LOFT的飞行场景构建原则与要求 |
3.3 飞行场景多维矩阵的构建 |
3.4 基于LOFT的飞行场景匹配方法 |
3.4.1 基准飞行场景 |
3.4.2 特殊环境下场景 |
3.4.3 失效状态下场景 |
3.4.4 特殊环境且失效状态下的场景 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于任务-差错分析的驾驶舱人机界面评估 |
4.1 常见的人为差错评估方法 |
4.2 基于任务-差错分析的驾驶舱人机界面评估方案 |
4.2.1 基于HTA的机组任务分析 |
4.2.2 HET方法 |
4.2.3 改进的HET方法 |
4.3 案例分析 |
4.3.1 运用HTA方法进行机组任务分析 |
4.3.2 运用改进的HET方法进行人机界面评估 |
4.4 本章小结 |
第五章 驾驶舱人机界面需求捕获方案 |
5.1 条款规章 |
5.2 市场需求 |
5.3 相似机型 |
5.4 驾驶舱理念 |
5.5 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(6)矿用挖掘机驾驶室布局优化设计研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 课题研究创新点 |
1.4 研究目的和意义 |
1.5 研究方法与技术路线 |
1.6 研究内容与结构框架 |
2 基本理论与研究对象概述 |
2.1 感性工学理论概述 |
2.2 人机工程学理论概述 |
2.3 矿用挖掘机驾驶室特征研究 |
2.4 本章小结 |
3 驾驶室布局设计与评价方法体系 |
3.1 布局问题描述与解决思路 |
3.2 布局设计理论模型 |
3.3 评价问题描述与解决思路 |
3.4 综合评价理论模型 |
3.5 本章小结 |
4 挖掘机驾驶室布局优化设计仿真 |
4.1 挖掘机驾驶室空间布局设计原则 |
4.2 挖掘机驾驶室空间布局设计仿真 |
4.3 挖掘机驾驶室色彩意向定位 |
4.4 挖掘机驾驶室色彩设计仿真 |
4.5 本章小结 |
5 挖掘机驾驶室布局优化设计仿真评价 |
5.1 挖掘机驾驶室人机仿真分析 |
5.2 挖掘机驾驶室色彩方案对比分析 |
5.3 模糊数学评价 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)立式数控加工中心的人机交互界面设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 研究的目的 |
1.4 研究内容与方法 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.5 论文组织框架 |
第二章 人机交互的理论研究 |
2.1 人机交互概述 |
2.1.1 人机交互定义 |
2.1.2 人机交互发展 |
2.2 数控加工中心的人机交互界面组成 |
2.3 人机交互的设计流程 |
2.4 本章小结 |
第三章 数控加工中心的用户研究 |
3.1 用户研究内容框架 |
3.1.1 用户研究意义与目的 |
3.1.2 用户研究对象 |
3.1.3 用户研究方法 |
3.2 用户观察 |
3.3 用户访谈 |
3.4 问卷调查 |
3.5 调研问题整理与需求归纳 |
3.5.1 加工中心问题整理 |
3.5.2 用户需求归纳 |
3.6 构建角色模型 |
3.7 本章小结 |
第四章 数控加工中心的人-机-环境系统交互分析 |
4.1 人体生理特征分析 |
4.1.1 人体测量数据 |
4.1.2 人的视觉范围 |
4.1.3 作业空间范围 |
4.2 数控加工中心的硬件交互分析 |
4.2.1 主要硬件的组成与划分 |
4.2.2 工作处理部件分析 |
4.2.3 操控部件分析 |
4.2.4 外观设计分析 |
4.2.5 硬件交互界面的设计原则 |
4.3 数控加工中心的软件交互分析 |
4.3.1 主要功能梳理 |
4.3.2 信息架构分析 |
4.3.3 操作流程分析 |
4.3.4 界面布局分析 |
4.3.5 视觉设计分析 |
4.3.6 软件交互界面设计原则 |
4.4 操作环境分析 |
4.4.1 环境照明 |
4.4.2 环境噪声 |
4.4.3 环境温度 |
4.5 本章小结 |
第五章 设计实践与评价 |
5.1 数控加工中心硬件交互界面设计 |
5.1.1 工作处理部件的设计说明 |
5.1.2 操控部件的设计说明 |
5.1.3 人机尺寸说明 |
5.2 数控加工中心软件交互界面设计 |
5.2.1 功能流程 |
5.2.2 信息架构 |
5.2.3 界面布局 |
5.2.4 原型设计 |
5.2.5 视觉设计 |
5.3 设计评价 |
5.4 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
附录1 :用户行为观察记录表 |
附录2 :用户访谈记录表 |
附录3 :数控加工中心用户调查问卷 |
附件4 :问卷非选择题填答内容 |
致谢 |
个人简历 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(8)基于多维用户需求创新模型的颈椎治疗仪设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 颈椎治疗仪产品研究现状 |
1.2.2 现存颈椎治疗仪作用原理 |
1.2.3 多维用户需求模型及应用 |
1.3 研究目标及内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 研究方法及思路 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 研究思路 |
第2章 面向全局HIEs的多维用户需求获取 |
2.1 全局HIEs解构方法概述 |
2.2 基于HIEs的多维设计特征空间满意度调查 |
2.2.1 构建产品多维设计特征空间 |
2.2.2 调查多维设计空间中各元件满意度 |
2.3 利用因子分析法获取多维用户需求 |
2.3.1 因子分析法基本理论 |
2.3.2 因子分析数学模型的建立 |
2.3.3 多维用户需求获取步骤 |
2.4 采用线性回归确定多维用户需求权重 |
2.4.1 多元线性回归方程的建立 |
2.4.2 回归方程合理性检验 |
2.4.3 多维用户需求权重确定步骤 |
2.5 颈椎治疗仪的多维用户需求获取 |
2.5.1 构建颈椎治疗仪样本空间 |
2.5.2 基于HIEs解构获取颈椎治疗仪多维设计特征空间 |
2.5.3 获取多维用户需求权重排序 |
2.6 本章小结 |
第3章 基于Kano模型的关键用户需求确定 |
3.1 Kano模型概述 |
3.1.1 Kano模型的基本理论 |
3.1.2 基于Kano模型的需求类型获取 |
3.2 颈椎治疗仪的用户需求类型确定 |
3.2.1 面向多维用户需求的Kano问卷设计 |
3.2.2 颈椎治疗仪用户需求类型分析 |
3.3 颈椎治疗仪关键用户需求获取 |
3.3.1 颈椎治疗仪用户需求分析 |
3.3.2 颈椎治疗仪关键用户需求确定 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于TRIZ的多维用户需求创新流程 |
4.1 TRIZ理论 |
4.1.1 TRIZ在需求创新中的应用 |
4.1.2 TRIZ理论体系 |
4.2 基于TIRZ的多维用户需求设计方向获取 |
4.2.1 技术系统进化法则 |
4.2.2 颈椎治疗仪的需求设计方向确立 |
4.3 颈椎治疗仪创新概念产生 |
4.3.1 颈椎治疗仪设计问题的解决 |
4.3.2 颈椎治疗仪创新概念确定 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于HIEs/Kano/TRIZ的多维用户需求模型应用 |
5.1 多维用户需求创新模型与方法 |
5.1.1 基于HIEs/Kano/TRIZ的多维用户需求模型构建 |
5.1.2 多维用户需求模型的具体实施步骤 |
5.2 基于用户需求创新模型的颈椎治疗仪创新设计案例 |
5.2.1 颈椎治疗仪多维用户需求模型实践流程 |
5.2.2 颈椎治疗仪设计方案 |
5.3 基于需求权重的设计方案模糊评价 |
5.3.1 评价指标权重确定 |
5.3.2 颈椎治疗仪方案模糊评价 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录1 颈椎治疗仪产品满意度调查问卷 |
附录2 作品展板 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(9)可重组显控软件系统的研究与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题目的和意义 |
1.2 相关问题研究现状 |
1.2.1 显控软件系统的发展趋势 |
1.2.2 软件界面重组问题的相关研究 |
1.3 本文主要内容 |
第二章 可重组显控软件系统的设计 |
2.1 显控软件系统的需求分析 |
2.1.1 软件系统的特性要求 |
2.1.2 软件系统的功能需求 |
2.2 显控系统的可重组设计 |
2.2.1 软件系统的分层结构 |
2.2.2 软件系统的可重组结构 |
2.2.3 显控应用软件的框架 |
2.3 显控系统软件的功能设计 |
2.3.1 系统功能的总体设计 |
2.3.2 显控界面管理系统 |
2.3.3 显控应用管理系统 |
2.3.4 用户管理系统 |
2.3.5 任务管理系统 |
2.4 本章小结 |
第三章 显控软件界面重组问题的研究 |
3.1 界面重组问题的解决思路 |
3.2 基于重要性原则重组界面的方法 |
3.2.1 显控应用的重要度模型 |
3.2.2 布局界面的重要度模型 |
3.2.3 人的信息处理模型 |
3.2.4 重组界面的评价模型 |
3.2.5 界面重组的应用实例 |
3.3 基于人眼关注度动态重组界面的方法 |
3.3.1 动态重组界面的应用背景 |
3.3.2 动态重组界面的流程 |
3.3.3 动态重组界面涉及的模型 |
3.4 本章小结 |
第四章 可重组显控软件原型系统的实现 |
4.1 软件开发环境 |
4.1.1 软件开发工具 |
4.1.2 开发环境配置 |
4.2 软件原型系统模型 |
4.3 软件原型系统功能的实现 |
4.3.1 登录功能的实现 |
4.3.2 通信功能的实现 |
4.3.3 管理组件的实现 |
4.3.4 布局功能的实现 |
4.4 软件原型系统的测试与演示 |
4.4.1 软件功能测试 |
4.4.2 软件功能演示 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结及展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
详细摘要 |
(10)基于CAN总线的嵌入式人机交互终端的设计与开发(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 人机交互方面的发展及现状 |
1.3 本文主要研究内容和技术路线 |
2 人机交互终端的整体方案设计 |
2.1 人机交互终端的功能分析 |
2.2 人机交互终端的性能分析 |
2.3 系统的软硬件平台选择 |
2.4 CAN总线通信方式 |
2.5 终端系统的整体方案设计 |
2.6 本章小结 |
3 人机交互终端的硬件部分设计 |
3.1 硬件部分总体设计 |
3.2 硬件各模块的电路设计 |
3.3 本章小结 |
4 人机交互终端的软件部分设计 |
4.1 软件开发环境的建立 |
4.2 软件部分总体设计 |
4.3 应用层软件的设计 |
4.4 本章小结 |
5 人机交互终端的调试及试验 |
5.1 硬件电路的实现和调试 |
5.2 交互终端功能及试验情况 |
5.3 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
四、关于人机界面设计若干问题的思考(论文参考文献)
- [1]电气控制设备的人机界面设计研究[D]. 李子硕. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]工业自动化控制系统的HMI组件设计与实现[D]. 李泽阳. 中国科学院大学(中国科学院沈阳计算技术研究所), 2021(08)
- [3]基于任务的人机交互系统显控器件布局设计方法[D]. 裘瀚照. 北京交通大学, 2021(02)
- [4]鞋面冲孔自动控制系统设计[D]. 薛春旺. 东华大学, 2021(09)
- [5]基于飞行场景的民机驾驶舱人机界面评估与需求捕获方案的研究[D]. 刘沁宇. 中国民用航空飞行学院, 2021
- [6]矿用挖掘机驾驶室布局优化设计研究[D]. 苏可心. 辽宁工程技术大学, 2020(02)
- [7]立式数控加工中心的人机交互界面设计研究[D]. 张雄凯. 福建工程学院, 2020(02)
- [8]基于多维用户需求创新模型的颈椎治疗仪设计与研究[D]. 陈玉. 燕山大学, 2020(01)
- [9]可重组显控软件系统的研究与实现[D]. 许多奇. 中国舰船研究院, 2020(02)
- [10]基于CAN总线的嵌入式人机交互终端的设计与开发[D]. 翟宝蓉. 华北科技学院, 2020(02)