Библиографическое описание:

Пчелинцев И. А., Гарькина И. А. Статистический анализ глобального критерия // Молодой ученый. — 2014. — №21. — С. 213-215.

Приводится алгоритм статистического анализа глобального критерия для оценки имитационных характеристик тренажера для подготовки операторов транспортных систем. Указывается реализация алгоритма на основе использования в качестве частных критериев параметров управляющих воздействий оператора.

Ключевые слова:сложные системы, имитаторы, имитационные характеристики, алгоритм оценки, примеры реализации.

 

Рассмотрим возможность упрощения аддитивного обобщенного критерия качества сложной системы на основе его статистического анализа. Используется регрессионный критерий значимости, видоизменяемый с учетом специфики задач. Не теряя общности рассуждений, обобщенный критерий качества представляется в виде

.

Исходным материалом при анализе функционала служит таблица статистических данных, представленных в виде точек; указываются экспериментальные значения обобщенного функционала  и регрессионные значения частных критериев , определяемые по соотношению

,.

Имеем

.

Использованный алгоритм определения общего регрессионного критерия значимости включает указанные ниже этапы.

Этап 1. Определение суммы квадратов

.

Число степеней свободы .

Этап 2. Запись нового выражения для обобщенного критерия качества , в котором опускаются те члены, которыми предполагается пренебречь, если гипотеза о малой значимости соответствующих частных критериев окажется верной.

Этап 3. Определение новой суммы квадратов, связанной с оставшимися коэффициентами:

.

Этап 4. Определение суммы квадратов при  отброшенных критериях:

.

Этап 5. Определение -соотношения:

.

Этап 6. Сравнение с табличным значением при принятом уровне значимости. Если величина, полученная по соотношению

меньше табличного значения, то гипотеза о малой значимости частных критериев может быть принята. Эти критерии в дальнейшем отбрасываются, и проводится поиск экстремума упрощенного функционала качества. Правильность принятого упрощения подтверждается при совпадении результатов использования упрощенного и полного функционалов.

При необходимости используется вторая итерация и т. д.

Указанный критерий значимости с очевидностью распространяется к интегральным критериям , выраженным через частные критерии .

Предложенная методика с большой эффективностью использовалась при объективизации управляющих воздействий оператора (УВЛ) для оценки стиля управления в условиях реального полета и на тренажере [1…3]. В качестве УВЛ первого приближения рассматривались

,

 — скользящее среднее  отклонения органа управления.

Функцией  характеризуется программное движение. Она зависит от выбора интервала усреднения . Для оператора, адаптированного к собственной частоте колебаний объекта управления, выбор  определяется со значением доминирующей в  частоты . Принималось . Оценка качества управления производилась с использованием различных объективных показателей. Наиболее простыми из них являются характеристики выбросов случайного процесса :

-          количества и длительности положительных и отрицательных выбросов, соответственно , ,,;

-          средние значения , ,, на интервале .

УВЛ рассматривались и как импульсный случайный процесс. Исходили из известного предположения, что оператор в процессе функционирования опрашивает объект, определяет его реакцию и работает в импульсном режиме. Данные нормальной эксплуатации подтвердили эту гипотезу для горизонтального полета в спокойной атмосфере.

Отметим, что амплитуды  распределены не по нормальному закону, хотя дискретные значения  распределяются по закону Гаусса.

Качественная оценка связи между стимулом и реакцией оператора осуществлялась для случаев, когда неперекрывающимся импульсам выходной координаты объекта соответствовали неперекрывающиеся же импульсы. Инерционности, как объекта, так и оператора затрудняют установить связь между стимулом и реакцией по данным нормальной эксплуатации.

В качестве количественных критериев качества использовались и параметры центрированного стационарного процесса . В этом случае исходили от зависимости структуры и параметров управляющих воздействий от собственных колебаний объекта  и безразмерных коэффициентов демпфирования .

Таким образом, качество тренажера оказалось возможным определить на основании управляющих воздействий оператора в этой системе с управляющими воздействиями на реальном объекте.

Предложенный алгоритм также использовался при синтезе композиционных материалов на основе их представления как сложных систем [4…7].

 

Литература:

 

1. Нугаев А. С., Данилов А. М. Идентификация нестационарной системы регрессионными методами // Современная техника и технологии. — 2014. — № 12 [Электронный ресурс]. URL:http://technology.snauka.ru/2014/12/5011

2.         Гарькина И. А., Данилов А. М., Прошин И. А. Тренажеры модульной архитектуры для подготовки операторов транспортных систем / XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего (плюс) Серия: технические науки. Машиностроение и информационные технологии. — № 12(16). — 2013. –С. 37–42.

3.         Будылина Е. А., Данилов А. М., Пылайкин С. А., Лапшин Э. В. Тренажеры по подготовке операторов эргатических систем: состояние и перспективы /

4.         Современные проблемы науки и образования. –2014. — № 4. — С. 154.

5.         Гарькина И. А., Данилов А. М., Петренко В. О. Проблема многокритериальности при управлении качеством сложных систем / Мир транспорта и технологических машин. — 2013. –№ 2 (41). — С. 123–129.

6.         Данилов А. М., Гарькина И. А. Теория вероятностей и математическая статистика с инженерными приложениями: допущено УМО ВУЗов РФ по образованию в области транспортных машин и транспортно-технологических комплексов в качестве учебного пособия. — Пенза: ПГУАС. — 2010. — 228 с.

7.         Данилов А. М., Гарькина И. А. Приложение метода ПАТТЕРН к конструированию композиционных материалов / Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. — 2011. — № 1. –С.46–51.

8.         Данилов А. М., Гарькина И. А. Математическое моделирование сложных систем: состояние, перспективы, пример реализации / Вестник гражданских инженеров. — 2012. — № 2. — С. 333–337.

Основные термины (генерируются автоматически): управляющих воздействий оператора, частных критериев, обобщенного критерия качества, гипотеза о малой значимости, критерий значимости, Определение суммы квадратов, операторов транспортных систем, подготовки операторов транспортных, регрессионного критерия значимости, значения обобщенного функционала, сложных систем, аддитивного обобщенного критерия, значимости частных критериев, регрессионный критерий значимости, значения частных критериев, критериев параметров управляющих, Указанный критерий значимости, Похожая статья, объективизации управляющих воздействий, о малой значимости соответствующих.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос