    
Раздел: Документация
0 ... 87 88 89 90 91 92 93 ... 143 старается оптимизировать этот процесс. Для того чтобы можно было осуществить анализ и синтез замкнутой системы, содержащей человека-оператора, необходимо математически описать выполняемые им функции, представить человека-оператора в виде комбинации известных динамических звеньев и определить его передаточную функцию, т. е. найти математическую модель человека-оператора. Математическая модель человека-оператора зависит от выполняемых им действий, от условий работы, вида входных воздействий, динамики управляемого процесса и т. д. Поэтому невозможно получить универсальную модель человека-оператора. Однако поведение человека-оператора независимо от выполняемых им операций и условий работы определяется следующими характеристиками [70, 77]: 1)наличием чистого запаздывания т3, равного времени реакции человека-оператора; 2)фильтрацией низких частот (ослаблением высоких частот оператором, выполняющим отслеживание); 3)способностью оператора изменять свою передаточную функцию с изменением задачи управления и в процессе его обучения; 4)способностью оператора чувствовать изменение параметров управляемого объекта и окружающей среды и соответственно изменять свои параметры; 5)способностью человека-оператора предвидеть будущие значения по предыдущим (способность экстраполяции) при отслеживании; 6)относительной стабильностью характеристик оператора при достаточном времени его обучения и работы и при решении сравнительно простых задач. Полуавтоматическая импульсная система экстраполяции В рассматриваемой системе (рис. 8.49, а, б) в дискретные моменты времени на экране индикатора кругового обзора ИКО радиолокационной станции РЛС высвечивается отметка от цели Ц и отметка, соответствующая координатам вырабатываемым системой экстраполяции — маркер М. Перемещая рукоятку кнюппельного механизма КМ, оператор совмещает маркер с отметкой от цели, т. е. устраняет отклонение. Найдем передаточную функцию человека-оператора полуавтоматической системы экстраполяции плоскостной координаты х In] в режиме устранения ошибки по положению и уточнению скорости (в режиме ввода корректуры по координате и по скорости). Входной величиной оператора является отклонение маркера от отметки от цели Ах (t) (ошибка), а выходной — угол поворота ср (/) ротора тахогенератора BR. Можно считать, что угловая скорость перемещения рукоятки кнюппельного механизма КМ, а следовательно, угловая скорость ротора BR d<p (t)ldt пропорциональны отклонению Ах (t): d<p (t)ldt = k±Ax (t — т3), где т3 — время запаздывания реакции оператора на внезапно появившийся сигнал ошибки. Последнее уравнение в операторной форме имеет вид рц> (о) = kxAx (р) е т»р, откуда передаточная функция человека-оператора Коп (р) = ф (Р)/Ах (р) = k-/p,(8.95)  6 Рис. 8.49. Схемы полуавтоматической системы экстраполяции: а — принципиальная; б — функциональная; в — структурная. т. е. оператор представляется интегрирующим звеном и звеном запаздывания. Наличие интегрирующего звена в передаточной функции оператора можно объяснить, рассматривая работу оператора и системы в целом. Оператор при наличии отклонения маркера от отметки цели (при поступлении ошибки Ах (f) на вход оператора) перемещает рукоятку кнюппельного механизма и тем самым вращает ротор тахогенератора и изменяет угол его поворота до тех пор, пока зрительно наблюдаемая им на экране ИКО ошибка не станет равной нулю. Из этого следует, что система с оператором является астатической, т. е. содержит интегрирующее звено. Как видно из структурной схемы системы (рис. 8.49, в), часть системы без оператора описывается передаточной функцией TTrpkJp — ттгка, т. е. представляет собой пропорциональное звено. Поэтому интегрирующее звено относится к оператору. Передаточная функция системы экстраполяции в режиме ввода корректуры в разомкнутом состоянии в соответствии с ее алгоритмической схемой (рис. 8.49, б) и с учетом формулы (8.95) имеет вид Кр (р) = Коп {р) rTrpkJp - kpe~p/p, (fep = k&rkj. (8.96) С приобретением опыта оператор при перемещении рукоятки кнюп-пельного механизма учитывает не только величину, но и скорость изменения ошибки, поэтому его действия в этом случае описываются следующим уравнением: dq> (i)/dt = kxAx (t — т3) + k2d [Ax(t — r3)}/dt, или в операторной форме РЧ> (Р) = Ах (р) e-V + krfAx (р) e"V, откуда передаточная функция опытного оператора Aon KP) - w-------, (8.97) где k = kj \ Т = kjk-i. Коэффициенты klt k2 зависят от динамических свойств других элементов системы, постоянная времени запаздывания т « 0,13 с [77]. Передаточная функция системы рис. 8.48, в при опытном операторе Кр(р) = Коп(Р)= fell±M£g ,(8.98) Дальнейшее исследование системы в режиме ввода корректуры, а также полной системы экстраполяции можно выполнить с помощью известных методов теории автоматического управления. Введение в системе экстраполяции корректуры по координате и по скорости. Рассмотрим, как вводится корректура по положению и по скорости в систему экстраполяции с помощью полуавтоматической системы (рис. 8.49). Во время перемещения оператором рукоятки кнюппельного механизма с целью устранения ошибки Ах (t) на выходе тахогенератора возникает импульс напряжения итг (t) = kTr dq> (t)ldt. Этот импульс напряжения поступает на интегратор S3 системы (рис. 8.49). Напряжение на выходе интегратора Ss пропорционально площади импульса 5И напряжения тахогенератора t и3 (f) = k3 j Итг (0 dt = k3Sa. о Напряжение и3 (t) поступает на ИКО. Под его влиянием перемещается маркер на величину ошибки Ах (t), т. е. А* (0 = &ико«з (0 = £ико£35и, где Ах (t) = хц (t) — xu (t); хц (t), хм (t) — соответственно координаты цели и маркера, или в принятых ранее обозначениях Ах [п — 1] = ~ х[п] — х [п — 1]. Отсюда следует, что площадь импульса напряжения тахогенератора ытг (t) пропорциональна ошибке системы (первой разности), возникающей за время одного оборота антенны РЛС: Ах [п — 1] = AwA>S„. Импульс напряжения тахогенератора uTr (t) поступает не только на интегратор 53 рассматриваемой системы (рис. 8.49), но одновременно 0 ... 87 88 89 90 91 92 93 ... 143 |
