Предварительная оценка деятельности оператора в эргатической системе | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №11 (91) июнь-1 2015 г.

Дата публикации: 22.05.2015

Статья просмотрена: 15 раз

Библиографическое описание:

Озеров С. Н., Данилов А. М. Предварительная оценка деятельности оператора в эргатической системе // Молодой ученый. — 2015. — №11. — С. 404-406. — URL https://moluch.ru/archive/91/19316/ (дата обращения: 15.10.2018).

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, а также управляемых в пространстве динамических систем.

Ключевые слова:сложные системы, оценка качества, композиционные материалы, обучающие комплексы, имитационное моделирование.

 

Одним из основных вопросов оценки качества сложных систем, включая эргатические, является формирование обобщенного критерия на базе частных, используемых для описания отдельных составляющих многоцелевой системы [1,2]. Как правило, решение этой проблемы невозможно без составления когнитивной карты. Когнитивное моделирование, естественно, является лишь предварительным этапом разработки иерархической структуры критериев качества (на ее основе и собственно сложной системы).

Рассмотрим два способа предварительной оценки качества управления:

-          определение отклонений от заданных параметров функционирования объекта в некоторый фиксированный момент или максимальных отклонений на некотором этапе;

-          корреляционно-спектральный анализ процессов управления.

Первый способ может использоваться для определения отклонений от заданной траектории (например, при посадке, в режиме ручного управления, взлете, маневре и т. д.). По полученным значениям отклонений можно построить функции или плотности распределений отклонений, на основании которых можно определить моменты распределения: математическое ожидание, дисперсии, эксцесс, асимметрию и т. д. При оценке качества управления для особых случаев (например, аварийная ситуация) целесообразно определять максимальные отклонения от заданных величин. В этом случае также можно построить функции распределения отклонений, которые могут использоваться для оценки вероятности выхода параметров за пределы безопасных значений.

Второй способ позволяет более детально исследовать качество управления на каком-либо установившемся режиме.

Для определения математического ожидания, корреляционных функций и спектральных плотностей можно использовать существующие пакеты программ.

Корреляционно-спектральные характеристики позволяют оценить не только средние и средние квадратичные отклонения процесса выдерживания заданного параметра  объекта, но и степень колебательности процесса. Однако использование корреляционно-спектральных характеристик связано с трудностями следующего характера:

-          для обеспечения приемлемой точности получения этих характеристик необходимо выбирать значительные длительности  реализаций процесса;

-          получение характеристик требует больших объемов вычислительных работ.

В качестве оперативных оценок техники управления можно использовать математическое ожидание , среднеквадратическое отклонение  и степень колебательности процесса

.

Если амплитуды гармоник  разложения  в ряд Фурье на отрезке , то оценка колебательности процесса может быть представлена в виде:

.

В качестве единой интегральной оценки нами на практике использовалась

.

Задача определения безразмерного корректирующего множителя  сводится к задаче определения минимального значения оценки  при заданном значении дисперсии процесса  на отрезке .

При этом должны выполняться условия

,

.

Методами вариационного исчисления (изопериметрическая задача) можно показать, что уравнение экстремали , обеспечивающей минимум функционала, имеет вид:

.

Минимальное значение функционала для экстремали

.

Минимальное значение  при заданной дисперсии  будет равно .

Интегральная оценка  представляется в виде

,

где – время переходного процесса в контуре стабилизации заданного параметра. Здесь при имеем ; во всех других .

В частности, практически на любом установившемся режиме функционирования авиационной эргатической системы оператором выдерживается три параметра (в горизонтальном полете — скорость, курс, высота; при выполнении спирали — скорость, крен, вертикальная скорость). Поэтому качество управления в исследуемом режиме можно характеризовать обобщенной интегральной оценкой

,

где  -допуски на выдерживание -го параметра.

Достоинством оперативных оценок является простота их получения непосредственно в процессе эксперимента.

Отметим, что обобщенная интегральная оценка  все же не является глобальным критерием, характеризующим технику управления во всем процессе функционирования, а характеризует лишь управление на отдельных -ых установившихся режимах.

Таким образом, оказалось целесообразным использование алгоритма определения оценки . Он сводится к последовательному выполнению процедур:

-          определение ;

-          определение ;

-          определение ;

-          задание ;

-          вычисление ;

-          задание ;

-          вычисление .

Алгоритму присущ некоторый момент субъективности, связанный с определением  (произвол в выборе допусков ).

Подход неоднократно использовался при разработке тренажеров транспортных систем [3…5].

 

Литература:

 

1.                  E. Budylina, A. Danilov, I. Garkina. Control of multiobjective complex systems / Contemporary Engineering Sciences, Vol. 8, 2015, no. 10, 441–445. http://dx.doi.org/10.12988/ces.2015.5276.

2.                  Данилов А. М., Гарькина И. А., Дулатов Р. Л. Ретроспективная идентификация сложных систем // Региональная архитектура и строительство. — 2015. — № 1(22) –С.130 -136.

3.                  Гарькина И. А., Данилов А. М., Сухов Я. И. Оценка оператором характеристик объекта по управляемости / Современные проблемы науки и образования. — 2014. — № 6. — С. 165.

4.                  Гарькина И. А., Данилов А. М., Нашивочников В. В. Алгоритмы обработки данных нормального функционирования эргатической системы //Современные проблемы науки и образования. — 2015. — № 1; URL:http://www.science-education.ru/121–18139.

5.                  Будылина Е. А., Гарькина И. А., Данилов А. М., Пылайкин С. А. Аналитическое определение имитационных характеристик тренажных и обучающих комплексов / Фундаментальные исследования. — 2014. — № 6–4. — С. 698–702.

Основные термины (генерируются автоматически): математическое ожидание, обобщенная интегральная оценка, качество управления, заданный параметр, система.


Похожие статьи

Подходы к многокритериальности сложных систем

множество критериев, интегральная оценка, система, математическое ожидание, транспортная система, глобальный критерий качества, решение проблемы, уточнение значений, заданный параметр, заданный параметр движения.

Математическое моделирование задачи синтеза...

Математическое моделирование задачи синтеза интегрированной системы безопасности с применением экспертных оценок.

Пусть для ИСБ задано множество технических параметров.

Математические модели и методы оценки рисков

Средние показатели используются в качестве обобщающих, в них отражаются действующие причины возникновения риска, факторы риска и

Принятие решений, математическое моделирование, оценка рисков, риск-менеджмент.

Задать вопрос. ФИО. Электронная почта.

Математические модели технических систем в условиях...

Однако уравнения состояния, ограничений и целевых функций в этом случае записываются для статистических оценок параметров, наиболее используемыми из которых являются оценки математических ожиданий и дисперсий. В системах со случайными возмущающими...

Математическая основа алгоритма определения неисправности...

Таким образом, оценка попадания дисперсии измеряемого параметра и дисперсии его производных, а также математических ожиданий параметров и их производных (в качестве дополнительных критериев)...

О непараметрическом оценивании взаимно неоднозначных...

Для оценивания параметров используются чаще всего разнообразные итеративные

В качестве критерия точности непараметрической оценки использовалось соотношение

— 526 с. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. М.: Мир, 1975.

Вычисление статистических показателей с использованием...

Математическое ожидание (среднее арифметическое ).

для оценки показателей надежности устройства передачи сигналов с использованием программируемых логических интегральных схем в составе волоконно-оптических систем связи.

Задать вопрос. ФИО.

Синтез обобщенного критерия качества | Статья в журнале...

сложные системы, оценка качества, критерии качества, обобщенный критерий качества

Управление качеством строительных технологий на основе обобщенного критерия

Синтез конфигураций программируемых логических интегральных схем без использования проектов...

Управление качеством строительных технологий на основе...

Одними из работоспособных инструментов оценки и управления качеством системы являются, как известно [1–3], интегральные (обобщенные) критерии качества.

Подходы к многокритериальности сложных систем

множество критериев, интегральная оценка, система, математическое ожидание, транспортная система, глобальный критерий качества, решение проблемы, уточнение значений, заданный параметр, заданный параметр движения.

Математическое моделирование задачи синтеза...

Математическое моделирование задачи синтеза интегрированной системы безопасности с применением экспертных оценок.

Пусть для ИСБ задано множество технических параметров.

Математические модели и методы оценки рисков

Средние показатели используются в качестве обобщающих, в них отражаются действующие причины возникновения риска, факторы риска и

Принятие решений, математическое моделирование, оценка рисков, риск-менеджмент.

Задать вопрос. ФИО. Электронная почта.

Математические модели технических систем в условиях...

Однако уравнения состояния, ограничений и целевых функций в этом случае записываются для статистических оценок параметров, наиболее используемыми из которых являются оценки математических ожиданий и дисперсий. В системах со случайными возмущающими...

Математическая основа алгоритма определения неисправности...

Таким образом, оценка попадания дисперсии измеряемого параметра и дисперсии его производных, а также математических ожиданий параметров и их производных (в качестве дополнительных критериев)...

О непараметрическом оценивании взаимно неоднозначных...

Для оценивания параметров используются чаще всего разнообразные итеративные

В качестве критерия точности непараметрической оценки использовалось соотношение

— 526 с. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. М.: Мир, 1975.

Вычисление статистических показателей с использованием...

Математическое ожидание (среднее арифметическое ).

для оценки показателей надежности устройства передачи сигналов с использованием программируемых логических интегральных схем в составе волоконно-оптических систем связи.

Задать вопрос. ФИО.

Синтез обобщенного критерия качества | Статья в журнале...

сложные системы, оценка качества, критерии качества, обобщенный критерий качества

Управление качеством строительных технологий на основе обобщенного критерия

Синтез конфигураций программируемых логических интегральных схем без использования проектов...

Управление линейной динамической системой в условиях...

Для оценки качества моделирования сравним выход объекта с выходом модели при одинаковых входных сигналах (рисунок 3).

Математические модели технических систем в условиях неопределенности. Управление мобильными роботами в условиях...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Подходы к многокритериальности сложных систем

множество критериев, интегральная оценка, система, математическое ожидание, транспортная система, глобальный критерий качества, решение проблемы, уточнение значений, заданный параметр, заданный параметр движения.

Математическое моделирование задачи синтеза...

Математическое моделирование задачи синтеза интегрированной системы безопасности с применением экспертных оценок.

Пусть для ИСБ задано множество технических параметров.

Математические модели и методы оценки рисков

Средние показатели используются в качестве обобщающих, в них отражаются действующие причины возникновения риска, факторы риска и

Принятие решений, математическое моделирование, оценка рисков, риск-менеджмент.

Задать вопрос. ФИО. Электронная почта.

Математические модели технических систем в условиях...

Однако уравнения состояния, ограничений и целевых функций в этом случае записываются для статистических оценок параметров, наиболее используемыми из которых являются оценки математических ожиданий и дисперсий. В системах со случайными возмущающими...

Математическая основа алгоритма определения неисправности...

Таким образом, оценка попадания дисперсии измеряемого параметра и дисперсии его производных, а также математических ожиданий параметров и их производных (в качестве дополнительных критериев)...

О непараметрическом оценивании взаимно неоднозначных...

Для оценивания параметров используются чаще всего разнообразные итеративные

В качестве критерия точности непараметрической оценки использовалось соотношение

— 526 с. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. М.: Мир, 1975.

Вычисление статистических показателей с использованием...

Математическое ожидание (среднее арифметическое ).

для оценки показателей надежности устройства передачи сигналов с использованием программируемых логических интегральных схем в составе волоконно-оптических систем связи.

Задать вопрос. ФИО.

Синтез обобщенного критерия качества | Статья в журнале...

сложные системы, оценка качества, критерии качества, обобщенный критерий качества

Управление качеством строительных технологий на основе обобщенного критерия

Синтез конфигураций программируемых логических интегральных схем без использования проектов...

Управление качеством строительных технологий на основе...

Одними из работоспособных инструментов оценки и управления качеством системы являются, как известно [1–3], интегральные (обобщенные) критерии качества.

Подходы к многокритериальности сложных систем

множество критериев, интегральная оценка, система, математическое ожидание, транспортная система, глобальный критерий качества, решение проблемы, уточнение значений, заданный параметр, заданный параметр движения.

Математическое моделирование задачи синтеза...

Математическое моделирование задачи синтеза интегрированной системы безопасности с применением экспертных оценок.

Пусть для ИСБ задано множество технических параметров.

Математические модели и методы оценки рисков

Средние показатели используются в качестве обобщающих, в них отражаются действующие причины возникновения риска, факторы риска и

Принятие решений, математическое моделирование, оценка рисков, риск-менеджмент.

Задать вопрос. ФИО. Электронная почта.

Математические модели технических систем в условиях...

Однако уравнения состояния, ограничений и целевых функций в этом случае записываются для статистических оценок параметров, наиболее используемыми из которых являются оценки математических ожиданий и дисперсий. В системах со случайными возмущающими...

Математическая основа алгоритма определения неисправности...

Таким образом, оценка попадания дисперсии измеряемого параметра и дисперсии его производных, а также математических ожиданий параметров и их производных (в качестве дополнительных критериев)...

О непараметрическом оценивании взаимно неоднозначных...

Для оценивания параметров используются чаще всего разнообразные итеративные

В качестве критерия точности непараметрической оценки использовалось соотношение

— 526 с. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. М.: Мир, 1975.

Вычисление статистических показателей с использованием...

Математическое ожидание (среднее арифметическое ).

для оценки показателей надежности устройства передачи сигналов с использованием программируемых логических интегральных схем в составе волоконно-оптических систем связи.

Задать вопрос. ФИО.

Синтез обобщенного критерия качества | Статья в журнале...

сложные системы, оценка качества, критерии качества, обобщенный критерий качества

Управление качеством строительных технологий на основе обобщенного критерия

Синтез конфигураций программируемых логических интегральных схем без использования проектов...

Управление линейной динамической системой в условиях...

Для оценки качества моделирования сравним выход объекта с выходом модели при одинаковых входных сигналах (рисунок 3).

Математические модели технических систем в условиях неопределенности. Управление мобильными роботами в условиях...

Задать вопрос