上游文通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 工程心理学 电子信息、与电气工程学院 傅山 1B36
工程心理学 电子信息与电气工程学院 傅山
上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 第十三章复杂条统、过程控制 和自动化
第十三章 复杂系统、过程控制 和自动化
上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 13.1概述 13.2过程控制 13.3自动化
13.1 概述 13.2 过程控制 13.3 自动化
上游充通大￥ 概述 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 复杂系统、过程控制和自动化与前面章节中讨论 的信息加工和心理操作的全部阶段都是相关的。 过程控制不一定与自动化的意义相同，因为它的 许多控制能够以手工方式进行。然而，因为过程 具有极端的复杂性，所以过程控制不可避免的伴 随着自动化的环境
概述 复杂系统、过程控制和自动化与前面章节中讨论 的信息加工和心理操作的全部阶段都是相关的。 过程控制不一定与自动化的意义相同，因为它的 许多控制能够以手工方式进行。然而，因为过程 具有极端的复杂性，所以过程控制不可避免的伴 随着自动化的环境
上浒充通大学 13.2过程控制 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 13.2.1过程控制的特点 ()受控制和调节的过程变量是缓慢的。 (2)虽然控制常常以离散形式调节，但是被控制的变 量实质上是模拟的、连续的过程。 (3)过程典型地由大量相互联系的变量组成 (4)许多这样的过程具有高风险的特点
13.2 过程控制 13.2 .1 过程控制的特点 (1) 受控制和调节的过程变量是缓慢的。 (2) 虽然控制常常以离散形式调节，但是被控制的变 量实质上是模拟的、连续的过程。 (3) 过程典型地由大量相互联系的变量组成 (4) 许多这样的过程具有高风险的特点
上游充通大￥ SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 13.2.2控制和诊断 在正常情况下，过程操作员的工作是从启动过程 开始的。 虽然过程控制的控制方面与第10章中的手工控制 的讨论有些关联，但是它的察觉和诊断方面是更 密切地与第2章和第8章中这方面的讨论有关以及 与第7章中心理表征的论述有关。这两阶段中的 工作负荷量存在明显的差异，除此之外，例行程 序控制与异常诊断和问题解决在其他方面也是彼 此不同的
13.2.2 控制和诊断 在正常情况下，过程操作员的工作是从启动过程 开始的。 虽然过程控制的控制方面与第10章中的手工控制 的讨论有些关联，但是它的察觉和诊断方面是更 密切地与第2章和第8章中这方面的讨论有关以及 与第7章中心理表征的论述有关。这两阶段中的 工作负荷量存在明显的差异，除此之外，例行程 序控制与异常诊断和问题解决在其他方面也是彼 此不同的
上降充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 13.2.3控制 人因素设计过程 人因素专家已经严格地检查了当前控制室设计的 几个特点，并发现严重地违反了几个设计原则。 1.缺乏一致性 2.违反了基本的人体测量学要求 3.违反了S-R兼容性 4.缺乏组织和功能组合 5.知觉和反应混淆
13.2.3 控制 人因素设计过程 人因素专家已经严格地检查了当前控制室设计的 几个特点，并发现严重地违反了几个设计原则。 1. 缺乏一致性 2. 违反了基本的人体测量学要求 3. 违反了S-R兼容性 4. 缺乏组织和功能组合 5. 知觉和反应混淆
上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 绩效策略 操作员在正常过程控制期间的主要职责是监视条 统仪表，并定期地调整设置，以使生产量维持在 某个范围内。 虽然这种作业与追踪有些相似，但它们仍是有差 别的：在正常情况下，追踪涉及连续的闭环行为， 而过程控制中的反应多数采用为高度熟练地操作 员所典型运用的离散开环策略。 在过程控制中开环行为优于闭环行为，其原因是 过程控制中典型的涉及到长时不变性使闭环策略 编变得无效和潜在地不稳定
绩效策略 • 操作员在正常过程控制期间的主要职责是监视系 统仪表，并定期地调整设置，以使生产量维持在 某个范围内。 • 虽然这种作业与追踪有些相似，但它们仍是有差 别的：在正常情况下，追踪涉及连续的闭环行为， 而过程控制中的反应多数采用为高度熟练地操作 员所典型运用的离散开环策略。 • 在过程控制中开环行为优于闭环行为，其原因是 过程控制中典型的涉及到长时不变性使闭环策略 编变得无效和潜在地不稳定
指示水平57.2% h 上游充通大 补偿水平57.0% 100 SHANGHAI JIAO TONG UNIVE 上限 目标水平 指示水平 下限 5 当前 分钟 最大 祸流 分钟 图13.5 收缩/膨胀动力特性的例子。随着供水流增加（下图），指示的水量先减 少，然后接近它的长时渐进值。虚线表明，如果系统的动力特性是最小 相位的，已知水流增加时，阶跃调节将达到的供水量
上游充通大￥ SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 仔细分析过程操作员的任务时，成功的控制与成 功的追踪一样，需要三个重要的组成部分： ()将来的生产目标的清楚说明与理解，即输入命令。 (2)当前过程状态的准确的心理表征，因为所涉及的 变量的情性性质，必须用这种心理表征来预测将 来特征。 (3)过程动力特性的准确的心理模型。 上述三个组成部分—目标、当前与将来状态的 心理表征及过程动力特性的心理模型一与这些 过程的内在惰性性质一起，强调了将来在过程控 制中的巨大重要性
仔细分析过程操作员的任务时，成功的控制与成 功的追踪一样，需要三个重要的组成部分： (1) 将来的生产目标的清楚说明与理解，即输入命令。 (2) 当前过程状态的准确的心理表征，因为所涉及的 变量的惰性性质，必须用这种心理表征来预测将 来特征。 (3)过程动力特性的准确的心理模型。 上述三个组成部分——目标、当前与将来状态的 心理表征及过程动力特性的心理模型——与这些 过程的内在惰性性质一起，强调了将来在过程控 制中的巨大重要性