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火力发电厂DCS系统人机界面综合评价研究

2020-11-22阅读(714)

火力发电厂DCS系统人机界面综合评价研究

论文摘要

随着计算机技术和现代控制技术的飞速发展，数字式分散控制系统(DCS)已成为火力发电厂控制系统的一种标准模型。DCS对发电机组监控覆盖面日趋完善，其渗透深度也随之增强，已由对单一系统的监视及控制，发展成为整个发电机组的中枢控制系统。DCS系统人机界面的设计也发生了深刻变化，传统的常规仪表加硬手操的监控模式已基本被取消，取而代之的是CRT操作员站、软手操、典型参数仪表、关键硬手操。人机界面设计的优劣直接关系到整个DCS系统设计的成败。因而火力发电厂DCS系统人机界面的评价成为我们必须面对的重要课题。 本文对人机界面综合评价理论和方法进行了探讨，提出了基于灰色聚类分析理论的人机界面评价方法。根据现有国际和国家人机工程学标准以及电力行业有关标准和规程，结合我国火力发电厂的实际，研究确定了火力发电厂DCS系统人机界面主观评价和客观评价的标准，建立了该控制系统人机界面综合评价指标体系。开发了用于火力发电厂DCS系统人机界面综合评价的评价软件。 论文的主要工作有： 1．系统研究了人工神经网络、模糊综合评判、灰色系统理论等基本理论。通过分析比较，提出了将灰色理论用于火力发电厂DCS系统人机界面综合评价的思想，以灰色系统理论的认知模式和构造关系为依据，应用信息覆盖和灰色聚类方法，构造了人机界面主观评价的灰色聚类白化权函数，提出了量化主观评价结果的方法。 2．火力发电厂DCS系统人机界面主观评价标准和客观评价标准的确定，以及该控制系统人机界面评价指标体系的建立。 3．应用层次分析法确定了火力发电厂DCS系统人机界面各层次元件的权重，并借助层次分析法的矩阵分析工具对主观判断的一致性进行检验，避免了主观评判的逻辑混乱。 4．选择了UG／OPEN作为开发环境，开发了火力发电厂DCS系统人机界面

论文目录

  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究课题的提出及意义
  • 1.2 国内外人机界面及其评价研究概况
  • 1.2.1 人机界面的研究概况
  • 1.2.2 人机界面评价研究概况
  • 1.3 国内外人机界面评价要素的研究
  • 1.3.1 评价标准
  • 1.3.2 人体模型
  • 1.3.3 显示与控制元件
  • 1.3.4 控制台与座椅
  • 1.4 本课题主要研究内容
  • 第2章 人机界面评价理论与方法的研究
  • 2.1 引言
  • 2.2 人工神经网络
  • 2.2.1 人工神经网络模型
  • 2.2.2 人工神经网络的特点
  • 2.3 模糊综合评判
  • 2.3.1 模糊综合评判的基本原理
  • 2.3.2 模糊综合评判数学模型
  • 2.4 灰色系统理论
  • 2.4.1 灰的概念
  • 2.4.2 信息认知原理
  • 2.4.3 构造关系
  • 2.4.4 信息覆盖
  • 2.5 灰色聚类分析
  • 2.5.1 灰色聚类
  • 2.5.2 白化权函数
  • 2.6 基于灰色聚类的人机界面主观评价数学模型的建立
  • 2.7 本章小结
  • 第3章 火力发电厂DCS系统人机界面评价标准的研究
  • 3.1 视觉元件的评价标准
  • 3.1.1 视觉元件客观评价标准
  • 3.1.2 视觉元件主观评价标准
  • 3.2 控制元件的评价标准
  • 3.2.1 控制元件客观评价标准
  • 3.2.2 控制元件主观评价标准
  • 3.3 控制台的评价标准
  • 3.3.1 控制台客观评价标准
  • 3.3.2 控制台主观评价标准
  • 3.4 座椅的评价标准
  • 3.4.1 座椅客观评价标准
  • 3.4.2 座椅主观评价标准
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 火力发电厂DCS系统人机界面评价指标体系的研究
  • 4.1 客观评价指标的确定
  • 4.1.1 视觉元件客观评价指标
  • 4.1.2 控制元件客观评价指标
  • 4.1.3 控制台客观评价指标
  • 4.2 主观评价指标
  • 4.3 人机界面各元件权重的研究
  • 4.3.1 层次分析法
  • 4.3.2 元件权重的确定
  • 4.4 本章小结
  • 第5章 火力发电厂DCS系统人机界面综合评价软件的开发
  • 5.1 评价软件开发设计的基本思想
  • 5.1.1 评价软件系统分析及开发方法
  • 5.1.2 评价软件应实现的主要功能
  • 5.2 软件系统的实现
  • 5.2.1 开发环境与模型的选择
  • 5.2.2 评价软件菜单与对话框的设计
  • 5.3 人体模型的设计
  • 5.4 评价软件实施评价的步骤
  • 5.5 本章小结
  • 第6章 烟台发电厂1号发电机组DCS系统人机界面评价实例
  • 6.1 人机界面评价环境的建立
  • 6.2 人机界面客观评价
  • 6.3 人机界面主观评价
  • 6.3.1 人机界面各元件的主观评价分值的确定
  • 6.3.2 基于组成元件的主观评价
  • 6.3.3 基于人机界面整体的主观评价
  • 6.4 人机界面综合评价
  • 6.5 评价结果的分析及改进建议
  • 6.6 优化改进方案
  • 6.7 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果
  • 致谢
  • 个人简历
  • 附录 烟台发电厂#1机组DCS系统人机界面评价数据表

    • 相关论文文献

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