面向復(fù)雜控制實驗的可視化人機(jī)交互技術(shù)的研究.pdf

1、實驗作為自動化學(xué)科的教學(xué)與科研的重要手段，對控制理論的驗證和應(yīng)用具有重要的意義。而在實驗系統(tǒng)中，實驗軟件又是研究人員與機(jī)器裝置進(jìn)行人機(jī)交互的重要前端，對實驗的操作和運(yùn)行起著十分關(guān)鍵的作用。目前，國內(nèi)外的控制實驗軟件各具特點(diǎn)，基本可以涵蓋實驗需求，但仍然存在一些不足:軟件架構(gòu)擴(kuò)展性不強(qiáng)，不利于擴(kuò)展新的功能;對復(fù)雜控制算法的支持不足，人機(jī)交互功能有待加強(qiáng)和完善。因此，針對這些問題，本文將可視化人機(jī)交互技術(shù)應(yīng)用到支持復(fù)雜控制算法的實驗軟件中，

2、驗證結(jié)果表明該技術(shù)提高了實驗效率，增強(qiáng)了實驗對控制理論的應(yīng)用和分析能力。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1.設(shè)計了面向復(fù)雜控制實驗的可視化人機(jī)交互功能。復(fù)雜控制實驗管理功能將實驗用工程的方式進(jìn)行創(chuàng)建和編輯，同時實現(xiàn)實驗文件的創(chuàng)建和編輯;復(fù)雜控制實驗的算法組態(tài)編輯功能實現(xiàn)控制框圖的創(chuàng)建及與控制算法關(guān)聯(lián);復(fù)雜控制實驗的變量管理功能提供了變量樹、變量列表及變量的快速鏈接;復(fù)雜控制實驗的變量操作功能滿足信號顯示和參數(shù)調(diào)節(jié);被控對象的虛擬動畫

3、顯示功能使控制效果更為直觀。
　　2.采用多種技術(shù)實現(xiàn)了所設(shè)計的功能:利用XML序列化及反序列化技術(shù)實現(xiàn)了實驗界面的保存;基于Drag and Drop、腳本動態(tài)編程、Java反射機(jī)制和Matlab交互技術(shù)實現(xiàn)了控制框圖的創(chuàng)建及與控制算法的關(guān)聯(lián);利用JFace的查看器及DnD技術(shù)實現(xiàn)了變量的有效管理;通過適配器設(shè)計模式、調(diào)用MATLAB的API及采用DnD技術(shù)使信號的顯示方式多樣化和參數(shù)的調(diào)節(jié)更為有效快捷;基于Flash動畫和建立