В основе математического моделирования [1…3] лежат решения частной задачи идентификации с использованием статистического анализа данных нормального функционирования. Их решение практически невозможно без получения:
- распределения вероятностей дискретных значений фазовых координат,
- условных вероятностей дискретных значений параметров управляющих воздействий,
- характеристик фазовых координат и управляющих воздействий, как случайных функций,
- введение меры для оценки зависимостей между управляющими воздействиями и значениями выходных координат,
- характеристик каналов управления, как дискретных информационных каналов, в том числе характеристик дублирования и взаимодействия в передаче стимулов (выходных координат объекта) при выборе соответствующих реакций (управляющих воздействий),
- корреляционных функций и спектральных характеристик фазовых координат и управляющих воздействий.
В качестве обобщенного вектора управления целесообразно использовать параметры управляющих воздействий оператора (некоторые числовые характеристики), в частности, рассматривая их выбросы случайного процесса . В этом случае параметрами управляющих воздействий будут числа и длительности положительных и отрицательных выбросов, а также их средние значения на интервале . Управляющие воздействия можно рассматривать и как импульсные процессы. В этом случае в качестве основных характеристик управляющих воздействий рассматриваются амплитуды, длительности и вероятности их распределения. Можно рассматривать управляющие воздействия и как непрерывные случайные процессы или поток импульсов. По ним, как по данным когнитивного моделирования [4], уже можно построить квазилинейную модель эргатической системы. Параметры такой модели можно идентифицировать, например, приводимым ниже методом.
Для короткопериодической составляющей продольного движения уравнения динамики имеют вид
;
.
Откуда:
. |
- число измерений .
Из условий минимума
,
получим уравнения для определения неизвестных коэффициентов:
,
|
(1) |
,
|
(2) |
Откуда:
, ;
|
(3) |
,
|
(4) |
С учетом (3) и (1):
,
|
Имеем:
или
Откуда следует рекуррентная формула для определения при r-ом измерении через оценку при (r-1)-ом измерении
.
|
Аналогично – для оценки :
.
|
Приведенный алгоритм эффективно использовался при разработке тренажных и обучающих комплексов для различных отраслей промышленности [5…8].
Библиографический список
- Данилов А.М., Гарькина И.А., Домке Э.Р. Математическое и компьютерное моделирование сложных систем. – Пенза: ПГУАС, 2011. – 296 с.
- Данилов А.М., Гарькина И.А. Интерполяция, аппроксимация, оптимизация: анализ и синтез сложных систем: монография. – Пенза: ПГУАС. –2014. – 168 с.
- Гарькина И.А., Данилов А.М., Домке Э.Р. Математическое моделирование управляющих воздействий оператора в эргатической системе / Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). –2011. – № 2. – С. 18-23.
- Гарькина И.А., Данилов А.М., Королев Е.В. Когнитивное моделирование при синтезе композиционных материалов как сложных систем / Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2009. – № 3-4. – С. 30-37.
- Гарькина И.А., Волкова Т.Н. Опыт оптимизации многоцелевой системы / Современные научные исследования и инновации. – 2014. – № 10-1 (42). – С. 120-124.
- Данилов А.М., Домке Э.Р., Гарькина И.А. Формализация оценки оператором характеристик объекта управления / Информационные системы и технологии.– 2012. – №2 (70). –С.5-11.
- Гарькина И.А., Данилов А.М., Пылайкин С.А. Тренажеры и имитаторы транспортных систем: выбор параметров вычислений, оценка качества / Мир транспорта и технологических машин. –№3(42). –2013. –С.115-121.
- Будылина Е.А., Данилов А.М., Пылайкин С.А., Лапшин Э.В. Тренажеры по подготовке операторов эргатических систем: состояние и перспективы /
- Современные проблемы науки и образования. –2014. – № 4. – С. 154.