Предлагается методика формализации как оценки оператором объекта управления в процессе нормального функционирования, так и имитационных характеристик тренажера с точки зрения формирования требуемого стиля управления.
Ключевые слова:сложные системы, тренажеры транспортных систем, декомпозиция, настройка параметров.
Основной задачей тренажеростроения является определение условий для формирования у оператора на обучающем комплексе стиля управления, близкого к управлению реальным объектом. Она сводится к оценке адекватности управления в двух системах «оператор — реальный объект» и «оператор — модель». Фактически задача равносильна идентификации двух эргатических систем: с реальным объектом и моделью объекта. Формализация задачи связана со значительными трудностями описания концептуальной модели управления объектом (например, посадка самолета по глиссаде; разные для конкретных операторов; формируются индивидуально).
Наибольшее распространение для оценки качества пилотажных характеристик получили десятибалльная шкала Купера-Харпера и связанные с ней кривые летных оценок (разрешающая способность равна половине балла). Известно, если формируемая концептуальная модель задается передаточной функцией вида
,
то модель объекта управления в составе тренажера должна иметь параметры, удовлетворяющие условию
;
,
,
;
индексы 
и 
относятся соответственно к идеальному и реальному объектам, 
— весовые константы (выбираются на основе сравнения границ областей равных оценок, полученных экспериментально и на модели).
Границы областей равных оценок объекта управления здесь определяются как линии уровня функционала качества
.
К сожалению, при указанной методике оценки, по существу, никак не учитываются параметры управляющих воздействий оператора и их связь с техническими характеристиками объекта. Поэтому была разработана методика оценки, учитывающая эту связь.
Обычно уравнение движения транспортной эргатической системы имеет вид:
,
где 
,
— векторы выходных координат и управляющих воздействий соответственно, 
- матрицы размерности 
и 
соответственно. В простейшем случае:
;
а при учете запаздывания:
.
Влияние запаздывания определяется как разность 
, 
решения двух начальных задач:
,
;
,
при 
.
При малых значениях 
с точностью до величин порядка 
справедливо:
при 
;
;
, 
.
При шаге 
имеем:
;
, 
;
, 
.
Откуда получим оценку
,
незначительно отличающуюся от предыдущей. Требования по величине запаздывания в различных модулях тренажера определяются полученными соотношениями. При этом управляющие воздействия по каждому из каналов управления (по данным нормальной эксплуатации) сосредоточены около одной характерной частоты, совпадающей с собственной частотой колебаний объекта. Асимптотическая устойчивость линейной стационарной эргатической системы
эквивалентна выполнению условий: 
; 
— собственные числа матрицы S. Длительность переходных процессов в системе определяется численным значением 
, а колебательные процессы в системе — 
, 
.
Таким образом, качество системы определится численными значениями функционала
,
— весовые константы.
Оценка качества объекта управления может производиться по значению 
; 
.
качество системы 
— по значению 
; качество целостной эргатической системы — по значению 
; 
.
Разброс 
значений 
определит стиль управления оператора; при этом классность оператора оценивается значением 
.
Приведенный подход позволил формализовать, как оценку оператором объекта управления в процессе нормального функционирования, так и имитационных характеристик тренажера с точки зрения формирования требуемого стиля управления; эффективно использовался при настройке его технических параметров [1…6].
Литература:
1. Будылина Е. А., Гарькина И. А., Данилов А. М. Декомпозиция динамических систем в приложениях / Региональная архитектура и строительство. — № 3. — 2013. — С. 95–100.
2. Будылина Е. А., Гарькина И. А., Данилов А. М. Приближенные методы декомпозиции при настройке имитаторов динамических систем / Региональная архитектура и строительство. — 2013. — № 3. — С. 150–156.
3. 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.
4. 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.
5. Гарькина И. А., Данилов А. М., Пылайкин С. А. Транспортные эргатические системы: информационные модели и управление / Мир транспорта и технологических машин. — 2013. — № 1 (40). — С. 113–120.
6. Будылина Е. А., Гарькина И. А., Данилов А. М., Сухов Я. И. Некоторые подходы к анализу и синтезу сложных систем / Молодой ученый. — 2013. — № 10. — С. 105–107.
