ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ: ОЦЕНКА КАЧЕСТВА,

СВЯЗЬ С ТЕХНИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ОБЪЕКТА

Дулатов Р.Л., Гарькина И.А.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

Чем меньше отличаются друг от друга стили управления оператора реальным объектом и в условиях модели, тем более качественным считается тренажер. Выбор критериев оценки, как правило, является субъективным: 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.

Нами проводилась оценка качества тренажеров для подготовки операторов эргатической системы вида:

.

Использовались функционалы:

, ,

, , ;

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 :

, ,

, ,

;

.

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

По полученным частным критериям далее проводилась многокритериальная оптимизация [1]. 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.

Литература

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