电气控制柜的人机工程学评价与设计

作     者：赵鹏睿 

作者单位：华北电力大学 

学位级别：硕士

导师姓名：崔彦彬

授予年度：2013年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 0836[工学-生物工程] 

主      题：电气控制柜 人机工程设计 模糊评价 CAD 仿真 

摘      要：进入21世纪以来，人们对设计的看法悄然改变，过去那种仅满足于实现功能的设计诉求已经远远落伍,在设计中运用人机工程学的研究成果开始受到前所未有的重视。在过去，电气控制柜的设计仅仅是将各种断路器、接触器、继电器等传统低压电器与PLC、变频器、触摸屏等现代智能化控制设备组合装配到电气控制柜中，很少考虑控制柜的人机工程学设计。现有研究成果也表明，电气控制柜的人机工程学设计基本属于空白。 本设计通过研究人机工程设计理论，提出了电气控制柜人机工程学设计的理论依据，并运用该理论进行了电气控制柜的设计和仿真，以期对电气控制柜的人机工程学研究能有所突破。本课题主要包括以下研究内容： 首先，根据人机工程学理论，结合电气控制柜产品的结构特性，提出了电气控制柜人机工程学设计的理论基础。 其次，建立了一种合理的电气控制柜人机工程评价模型。模型采用多层次模糊综合评价法，即该模型能够同时将多类型多层次的客观指标纳入到评价体系中，也是实际应用最广泛的评价方法之一。从控制柜整体、操作装置、显示装置和界面四个方面对电气控制柜的人机界面进行模糊综合评价。 再次，运用计算机辅助技术绘制了电气控制柜的模型。通过利用3ds Max软件建立的三维模型，使得产品从设计阶段进入生产阶段的中间过程中，省略了制作全尺寸实物模型，大大缩短了产品设计开发周期。 最后，利用CATIA软件进行电气控制柜的人机工程学仿真。根据人体测量学有关数据建立了适合人体的三维CAD模型，并对操作时人体各部位的舒适度进行了分析，得出了人体舒适度的结果。