ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Годится ли линейное дифференциальное уравнение для модели человека-оператора из "Системы человек-машина Модели обработки информации, управления и принятия решений человеком-оператором " Ни одна физическая, система в действительности не линейна, хотя некоторые довольно близки к линейным. Поскольку линейные системы так легко поддаются анализу и поскольку не существует ничего похожего на общую теорию нелинейных систем, то было бы очень удобно, если бы человек-оператор действовал приблизительно так, как линейный элемент. Тогда, как и в случае чисто технических систем, можно было бы приблизительно предсказать реакцию оператора, зная его вход и характеристики управляемого процесса, без необходимости составлять каталог реакций для каждой возможной входной функции и каждого возможного управляемого процесса. [c.168] Можно сформулировать четыре основных вопроса, касающихся применимости линейных моделей к действиям человека в системе управления. [c.168] Существуют и другие вопросы, важные при разработке линейных моделей физических систем. Один из них может ли система быть описана в терминах сосредоточенных, а не распределенных параметров. Здесь будем предполагать, что модель характеризуется сравнительно малым числом сосредоточенных параметров, а распределенные параметры отсутствуют. [c.169] Эксперименты по проверке первых двух из четырех предшествующих вопросов проводились достаточно широко и легко могут быть повторены в лабораторных условиях. Общеизвестно, что в любом деле мастерство человека подразумевает высоко согласованные и стабильные реакции. Например игрок в гольф при ударе может лишь на несколько градусов повернуть клюшку вокруг оси и только на долю дюйма отклонить ее от нормального положения. То же самое имеет место и для игры на фортепиано, печатания на машинке и т. п. Ошибка простых движений позиционирования без обратной связи обычно меньше 5% при первой попытке, а при дальнейших попытках еще уменьшается. [c.169] В качестве еш е одной причины использования случайных входных сигналов рассмотрим отслеживание человеком-оператором простой синусоиды (рис. 9.7). Оператор начинает отслеживание с небольшим запаздыванием по отношению к входному сигналу. Скоро отставание начнет уменьшаться, и, несмотря на характерное для человека время реагирования, его реакция синхронизируется с входным сигналом, причем при высокой частоте будет наблюдаться небольшое затухание реакции по сравнению со входом. Ясно, что в этом случае оператор не следит , а предчувствует синусоиду, периодически синхронизируя с ней свою реакцию. Человек-оператор даже может на короткое время закрывать глаза и при этом продолжать правильно управлять или может скачком отклоняться от фазы задающей синусоиды и возвращаться к ней, не переставая при этом следить за изображением. Приведенные выше эксперимейты как с синусоидальными, так и ступенчатыми сигналами, легко воспроизводятся в лабораторных условиях. В тех случаях, когда оказывается, что параметры меняются со временем, модель человека-оператора может являться нестационарной , но, возможно, все еще линейной. [c.172] В главах 10 и И будут представлены методы эмпирического определения наилучших стационарных линейных характеристик человека-оператора при отслеживании им случайных входных сигналов волнообразного типа. Будет показано, что даже для случайных входных сигналов недостаточно одного линейного уравнения и что коэффициенты линейного дифференциального уравнения должны меняться определенным образом для различных входных спектров и различных объектов управления. [c.172] Вернуться к основной статье