Имитационные характеристики тренажеров: оценка стиля управления оператора | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 28 декабря, печатный экземпляр отправим 1 января.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №4 (84) февраль-2 2015 г.

Дата публикации: 10.02.2015

Статья просмотрена: 111 раз

Библиографическое описание:

Дулатов, Р. Л. Имитационные характеристики тренажеров: оценка стиля управления оператора / Р. Л. Дулатов, И. А. Гарькина. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 4 (84). — С. 164-166. — URL: https://moluch.ru/archive/84/15637/ (дата обращения: 16.12.2024).

Предложены критерии оценки стиля управления объектом оператора транспортной эргатической системы. Установлена связь между критериями и техническими характеристиками объекта.

Ключевые слова: эргатические системы, подготовка операторов, стиль управления, имитационные характеристики.

 

Качество тренажеров для подготовки операторов оценивается по их имитационным характеристикам, которые определяются на основе оценки стиля управления оператора реальным объектом и в условиях модели. Чем они меньше отличаются друг от друга, тем более качественным считается тренажер. Выбор параметров для оценки, как правило, является субъективным. Он определяется индивидуальными предпочтениями эксперта, исходя из личного опыта управления объектом и его комфортности. При любом выборе используемые для оценки параметры должны иметь ясно выраженный физический смысл. Известно, комфортность управления во многом определяется собственной частотой колебаний объекта и коэффициентом демпфирования; предпочтение отдается объектам с собственной частотой колебаний в пределах 0,7–0,9 Гц и безразмерным коэффициентом  затухания 0,5–0,7. Управление при больших частотах затрудняется инерционностью оператора, а при малых частотах — недостаточной реакцией. Стиль управления, естественно, зависит от приспособления оператора к параметрам объекта (организмический принцип: оператор достраивает свои параметры в соответствии с параметрами объекта). Из этого следует, возможность и целесообразность использования спектрального состава управляющих воздействий оператора для оценки стиля управления, а в конечном итоге — имитационных характеристик тренажера. В качестве таких показателей могут быть:

-          значения доминирующих в энергетическом спектре частот ,

-          дисперсии , приходящиеся на участки частот, близлежащих к доминирующим,

-          вероятности  попаданий частот  в управляющих воздействиях на эти участки,

-          амплитуда  и длительность  отдельного импульса управляющего воздействия.

В качестве частных критериев при оценке качества тренажеров для подготовки операторов эргатической системы, описываемой в виде:

,

были выбраны функционалы вида:

,

,

,

,

;

здесь ,  фактически рассматривается как коэффициент усиления. Действительно, рассмотрим систему вида

Сведем ее к виду

,

;

;

.

Коэффициент , по существу, есть коэффициент усиления, зависящий как от конструктивных особенностей системы, так и от оператора. В силу организмического принципа изменить  не просто, так как изменение  оператор старается компенсировать изменением .

Определение параметров модели осуществлялось решением методом Гаусса систем линейных уравнений, соответствующих матричным уравнениям

,

,

;

.

Были получены следующие зависимости:

,

,

,

,

.

Для кодированных значений имеем:

,

,

,

,

;

.

Полученными соотношениями фактически определяется связь технических характеристик объекта с параметрами стиля управления.

По полученным частным критериям далее проводилась многокритериальная оптимизация [1,2]. В качестве обобщенного критерия использовался глобальный аддитивный критерий

.

Весовые константы определялись для каждого из этапов функционирования системы на основе анализа статистических зависимостей между  и частными критериями . Приведенная методика прошла положительную апробацию при разработке тренажеров ряда мобильных систем [3…6].

 

Литература:

 

1.                  Данилов А. М., Гарькина И. А. Интерполяция, аппроксимация, оптимизация: анализ и синтез сложных систем: монография. — Пенза: ПГУАС. –2014. — 168 с.

2.                  Данилов А. М., Гарькина И. А. Теория вероятностей и математическая статистика с инженерными приложениями: учебное пособие. — Пенза: ПГУАС. — 2010. — 228 с.

3.                  Родионов Ю. В., Ветохин А. С. Динамический автотренажер / Мир транспорта и технологических машин. — 2011. — № 4. –С.90–93.

4.                  Гарькина И. А., Данилов А. М., Пылайкин С. А.Тренажеры и имитаторы транспортных систем: выбор параметров вычислений, оценка качества / Мир транспорта и технологических машин. — 2013. — № 3 (42). — С. 115–120.

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

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

7.                  Будылина Е. А., Гарькина И. А., Данилов А. М., Пылайкин С. А. Аналитическое определение имитационных характеристик тренажных и обучающих комплексов / Фундаментальные исследования. — 2014. — № 6. — С. 698.

Основные термины (генерируются автоматически): подготовка операторов, коэффициент усиления, собственная частота колебаний, стиль управления.


Похожие статьи

Формирование критериев динамического подобия модели реальному объекту

Предлагаются методы оценки имитационных характеристик тренажера, исходя из стиля управления оператора реальным объектом и в условиях тренажера. Приводятся функционалы качества, прошедшие практическую апробацию. При разработке критериев учитывалась во...

Аналитическое описание оценки оператором динамических характеристик объекта

Предлагается методика формализации как оценки оператором объекта управления в процессе нормального функционирования, так и имитационных характеристик тренажера с точки зрения формирования требуемого стиля управления.

Моделирование и подготовка операторов транспортных эргатических систем

Приводится состояние и перспективы разработки тренажных и обучающих комплексов для подготовки операторов транспортных систем. Указываются основные проблемы, пути решения и полученные результаты.

Методологические основы оценки качества имитационных моделей объектов управления

Определяются инженерно-психологические аспекты, непосредственно связанные с оценкой качества имитационного моделирования объектов управления, описываемых системой обыкновенных дифференциальных уравнений в нормальной форме Коши.

Параметры распределения управляющих воздействий оператора в эргатической системе

Предлагается методика определения параметров распределения управляющих воздействий оператора в эргатической системе при их различном представлении. Даются возможные приложения полученных результатов для оценки имитационных характеристик тренажных и о...

Программный комплекс моделирования транспортных и пешеходных потоков на регулируемом перекрестке

В статье изложен способ повышения эффективности управления транспортными и пешеходными потоками на регулируемом перекрестке. Реализованы валидация, проектирование и верификация. Разработан программный комплекс моделирования регулируемого перекрестка...

Исследование методики проведения и математической модели оценки влияния технического состояния элементов электронных систем управления двигателем на экологические показатели

В статье представлены методики и математическая модель оценки влияния технического состояния элементов ЭСУД автомобиля на экологические показатели.

Предварительная оценка деятельности оператора в эргатической системе

Рассматриваются актуальные вопросы формирования обобщенного функционала качества на базе частных критериев оценки многоцелевых систем. Результаты работы прошли апробацию при разработке строительных материалов различного назначения как сложных систем,...

Системы мониторинга в управлении эффективностью и техническом аудите дорожных машин

Представлена оценка функциональных возможностей мониторинговых систем в управлении эффективностью техники. Приведен подход к назначению критериев эффективности. Рассмотрены направления мониторинга для различных дорожных машин.

Разработка web-ориентированного программного модуля мониторинга формирования уровня компетентности студентов технических вузов на основе контрольных карт и гистограмм

В работе приведен анализ проблем компетентностного подхода в образовании, поставлена цель и задачи разрабатываемого программного модуля. Описана схема база данных и архитектура разработанного программного продукта, рассмотрены основные возможности, о...

Похожие статьи

Формирование критериев динамического подобия модели реальному объекту

Предлагаются методы оценки имитационных характеристик тренажера, исходя из стиля управления оператора реальным объектом и в условиях тренажера. Приводятся функционалы качества, прошедшие практическую апробацию. При разработке критериев учитывалась во...

Аналитическое описание оценки оператором динамических характеристик объекта

Предлагается методика формализации как оценки оператором объекта управления в процессе нормального функционирования, так и имитационных характеристик тренажера с точки зрения формирования требуемого стиля управления.

Моделирование и подготовка операторов транспортных эргатических систем

Приводится состояние и перспективы разработки тренажных и обучающих комплексов для подготовки операторов транспортных систем. Указываются основные проблемы, пути решения и полученные результаты.

Методологические основы оценки качества имитационных моделей объектов управления

Определяются инженерно-психологические аспекты, непосредственно связанные с оценкой качества имитационного моделирования объектов управления, описываемых системой обыкновенных дифференциальных уравнений в нормальной форме Коши.

Параметры распределения управляющих воздействий оператора в эргатической системе

Предлагается методика определения параметров распределения управляющих воздействий оператора в эргатической системе при их различном представлении. Даются возможные приложения полученных результатов для оценки имитационных характеристик тренажных и о...

Программный комплекс моделирования транспортных и пешеходных потоков на регулируемом перекрестке

В статье изложен способ повышения эффективности управления транспортными и пешеходными потоками на регулируемом перекрестке. Реализованы валидация, проектирование и верификация. Разработан программный комплекс моделирования регулируемого перекрестка...

Исследование методики проведения и математической модели оценки влияния технического состояния элементов электронных систем управления двигателем на экологические показатели

В статье представлены методики и математическая модель оценки влияния технического состояния элементов ЭСУД автомобиля на экологические показатели.

Предварительная оценка деятельности оператора в эргатической системе

Рассматриваются актуальные вопросы формирования обобщенного функционала качества на базе частных критериев оценки многоцелевых систем. Результаты работы прошли апробацию при разработке строительных материалов различного назначения как сложных систем,...

Системы мониторинга в управлении эффективностью и техническом аудите дорожных машин

Представлена оценка функциональных возможностей мониторинговых систем в управлении эффективностью техники. Приведен подход к назначению критериев эффективности. Рассмотрены направления мониторинга для различных дорожных машин.

Разработка web-ориентированного программного модуля мониторинга формирования уровня компетентности студентов технических вузов на основе контрольных карт и гистограмм

В работе приведен анализ проблем компетентностного подхода в образовании, поставлена цель и задачи разрабатываемого программного модуля. Описана схема база данных и архитектура разработанного программного продукта, рассмотрены основные возможности, о...

Задать вопрос