Знаковая корреляционная функция при моделировании эргатических систем
Приложения знаковых корреляционных функций к моделированию эргатических систем с позиций импульсных систем и теории выбросов. Составление когнитивной модели транспортной эргатической системы. Динамические характеристики знаковой корреляционной функции.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.01.2017 |
| Размер файла | 102,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Пензенский государственный университет архитектуры и строительства
ЗНАКОВАЯ КОРРЕЛЯЦИОННАЯ ФУНКЦИЯ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ЭРГАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
студент Сухов Ярослав Игоревич,
д.т.н., профессор Гарькина Ирина Александровна
Аннотация
Рассматриваются приложения знаковых корреляционных функций к моделированию эргатических систем с позиций импульсных систем и теории выбросов.
Ключевые слова: динамические характеристики, знаковая корреляционная функция, моделирование, управляющие воздействия оператора, эргатические системы
При имитационном моделировании динамических систем и разработке тренажеров часто управляющие воздействия оператора определяются как центрированные случайные функции (отклонение от программного управления (тренд); воздействия по стабилизации программного движения за вычетом флуктуаций). При их определении по данным нормальной эксплуатации используется итерационная процедура (относится и к определению передаточных функций, как оператора, так и объекта). Модели человека-оператора соответствуют моделям отдельных органов (обычно вход - восприятие; выход - движение конечностей). Часто человек-оператор действует в импульсном режиме; прогнозирование производится в результате распознавания образов; в течение каждого периода времени использует максимальное управляющее воздействие. Определение динамических характеристики системы в процессе функционирования системы на основе реакций объекта на периодические импульсные сигналы оператора. Реакцию системы человек-оператор оценивает по концептуальной модели.
Рассматриваемые эргатические системы описываются уравнениями вида
,
,
где - векторы фазовых координат, управляющих и возмущающих воздействий; - матрицы соответствующих размерностей, - вектор-столбец постоянных времени. Управляющие воздействия оператора рассматриваются как непрерывные функции , удовлетворяющие условиям:
Стиль управления по каждому из каналов определяется параметрами внутренней структуры случайной функции (управляющее воздействие первого приближения)
,
(зависит от выбора интервала усреднения
; выбор значения должен быть согласован со значением доминирующей в частоты
; ;
обычно принимается
). Удобным оказалось рассмотрение управляющих воздействий как узкополосный случайный процесс; оценка оператором характеристик объекта управления, вид и структура управляющих воздействий существенно зависят от собственных частот колебаний и безразмерных коэффициентов демпфирования
(собственных чисел
матрицы ).
В ряде случаев целесообразно рассмотрение управляющих воздействий оператора как импульсных процессов. В этом случае в качестве основных характеристик управляющих воздействий рассматриваются амплитуды, длительности и вероятности их распределения. Отметим интересный факт: распределение случайных амплитуд импульсов не является нормальным, хотя дискретные значения распределены нормально.
При качественной оценки связи между стимулом и реакцией оператора предполагается, что неперекрывающимся импульсам выходной координаты объекта соответствуют неперекрывающиеся импульсы управляющих воздействий. Однако, в силу инерционности объекта и оператора, а также случайных внешних возмущений и внутренних помех управляющие воздействия и изменения выходных координат представляют собой серии перекрывающихся импульсов. Поэтому установление связи между стимулом и реакцией по данным нормальной эксплуатации порою затруднительно.
Управляющие воздействия нередко рассматриваются как выбросы. Здесь параметры управляющих воздействий определяются как некоторые числовые характеристики, рассматривая выбросы случайного процесса . В качестве параметров управляющих воздействий рассматриваются числа и длительности положительных и отрицательных выбросов, а также их средние значения на интервале .
Если сигналы и являются гауссовыми и имеют нулевое среднее значение, то нормированная взаимно-корреляционная функция имеет вид
и выражается через знаковую взаимно-корреляционную функцию . Она получается из
заменой на :
.
При решении задач, где требуется выявить максимум коэффициента корреляции, знаковая корреляционная функции более предпочтительна. Правда, среднеквадратичное значение случайных сигналов при использовании знаковой корреляции может быть определено лишь при добавлении к специальных вспомогательных сигналов.
Имеют место следующие формулы:
Если , то являются независимыми при данном .
Алгоритм вычисления знаковой корреляционной функции совершенно аналогичен алгоритму вычисления корреляционной функции.
Близость статистической связи между и стационарного процесса к линейной функциональной зависимости:
оценивается по ; чем ближе к 1 , тем более определенна связь между и и наоборот.
При (на приведенном рисунке) при помощи уравнения можно с большей степенью достоверности предсказать по , чем по уравнению
при .
Преимущество использования знаковой корреляционной функции перед другими состоит в простоте использования, наглядности и интерпретации. транспортный импульсный выброс эргатический
Поэтому она широко использовалась при составлении когнитивной модели транспортной эргатической системы [1…6].
Библиографический список
1. Тюкалов Д.Е., Данилов А.М. Моделирование и подготовка операторов транспортных эргатических систем / Молодой ученый. - 2015. - № 3 (83). - С. 247-249.
2. Петренко В.О., Данилов А.М. Управление в пространстве: идентификация управляющих воздействий / Современные научные исследования и инновации. - 2014. - № 12-1 (44). - С. 146-149.
3. Тюкалов Д.Е., Данилов А.М. Формирование критериев динамического подобия модели реальному объекту/ Молодой ученый. - 2015. - № 4 (84). - С. 278-280.
4. Данилов А.М., Пылайкин С.А. Оценка параметров распределения амплитуд в управляющих движениях оператора / Молодой ученый. - 2013. - № 3. - С. 48-52.
5. Нугаев А.С., Данилов А.М. Параметры распределения управляющих воздействий оператора в эргатической системе / Молодой ученый. - 2014. - № 19. - С. 228-231
6. 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.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие интенсивных и экстенсивных систем, их характеристика и отличия. Особенности групп элементов периодической системы Д.И. Менделеева как основы данных систем. Закономерности развития интенсивных и экстенсивных систем в определенных условиях.
контрольная работа [16,5 K], добавлен 28.08.2011Классификация, основные характеристики и методы разделения неоднородных систем. Их роль в химической технологии. Основные параметры процесса разделения жидких неоднородных систем. Осаждение в поле действия сил тяжести и под действием центробежных сил.
контрольная работа [404,8 K], добавлен 23.06.2011Понятие диссипативных динамических систем. Хаотическая динамика, геометрическая структура странных аттракторов. Автомодельное свойство фракталов. Модели турбулентности, природа хаотической динамики гамильтоновых систем. Финитное движение в пространстве.
презентация [107,6 K], добавлен 22.10.2013Понятие открытых систем. Основные отклонения термодинамических параметров от их равновесных значений. Термодинамика открытых систем и подход к живым системам. Термодинамика неравновесных процессов. Приращение энтропии системы в единицу времени.
реферат [20,1 K], добавлен 24.01.2012Основные уравнения динамики элементов данной криогенной системы. Моделирование основных динамических режимов в теплообменных и парогенерирующих элементах КГС. Динамические характеристики нижней ступени охлаждения рекуперативного теплообменного аппарата.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 01.03.2015Понятие возмущенного и невозмущенного движения. Метод первого приближения и функций Ляпунова. Исследование устойчивости движений нелинейных систем методом функций Ляпунова. Невыполнимости принципа суперпозиции и критерии качества переходных процессов.
контрольная работа [574,1 K], добавлен 24.08.2015Суть волнового процесса, исследование частотной характеристики кольцевых систем СВЧ-диапазона для бегущих и стоячих волн. Методы расчёта диэлектрических волноведущих систем. Закономерности формирования амплитудно-частотной характеристики резонаторов.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 13.01.2011Принципы методов сопротивления материалов, строительной механики и теплотехники. Методы определения функций состояния систем. Статика твердого недеформируемого тела. Основные причины отказов (аварий и катастроф) систем в течение всего срока службы.
курсовая работа [693,5 K], добавлен 01.12.2012Расчет управляемого вентильного преобразователя двигателя переменного тока, выбор элементов силовой части. Статические характеристики и передаточные функции элементов разомкнутой и замкнутой систем электропривода; расчет параметров систем управления.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 22.09.2012Эффективность создания и объединения электроэнергетических систем. Эффект масштаба. Основные эффекты, достигаемые при объединении электроэнергетических систем. Межгосударственные электрические связи и объединения. Разновидности межгосударственных связей.
презентация [3,3 M], добавлен 26.10.2013Аспекты теории динамической устойчивости упругих систем. Изгибная форма, возникающая в стержне при приложении к его торцу внезапной нагрузки. Описание динамических эффектов модельными уравнениями. Параметрическое приближение, учет "волны параметра".
статья [141,6 K], добавлен 14.02.2010Сущность процесса дистилляции. Характеристики двухфазных систем. Классификация бинарных смесей, их фазовое равновесие. Взаимодействие компонентов в реальных смесях. "Малые" и "большие" отклонения бинарных систем от идеальности. Перегонка и ректификация.
презентация [4,0 M], добавлен 29.09.2013Теплотехнический расчет воздухообмена, мощности систем отопления, калориферов воздушного отопления, систем вентиляции; выбор вентиляторов для приточной вентиляции. Составление и расчет тепловой схемы котельной, расхода теплоты на горячее водоснабжение.
курсовая работа [195,8 K], добавлен 05.10.2010Получение композиционных материалов. Применение топологического подхода, основанного на теории катастроф, к аномальному поведению дисперсных систем и материалов. Анализ процессов структурообразования дисперсных систем при динамических воздействиях.
статья [171,2 K], добавлен 19.09.2017- Розробка нелінійної моделі системи управління паровою турбіною К-1000-60/1500 атомної електростанції
Розвиток турбобудування, місце ВАТ "Турбоатом" в українській енергетиці. Моделювання систем управління паровими турбінами. Варіанти модернізації гідравлічних систем регулювання. Моделювання систем стабілізації частоти обертання ротора парової турбіни.
курсовая работа [117,4 K], добавлен 26.02.2012 Классификация и основные характеристики неоднородных систем, их разновидности и отличительные признаки. Классификация, принципы и обоснование выбора, оценка эффективности методов разделения. Разделение в поле сил тяжести, в поле центробежных сил.
презентация [851,5 K], добавлен 28.09.2013Арматура запорная, водоразборная, регулирующая, предохранительная для систем холодного и горячего водоснабжения. Применение повысительных насосных установок для систем холодного и горячего водоснабжения. Монтажное положение отдельных элементов систем.
презентация [1,1 M], добавлен 28.09.2014Ионизация в идеальном газе и плазмозоле. Система идентичных частиц в буферном газе. Учет ионизации атомов легкоионизируемой присадки. Дебаевский подход моделирования гетерогенных кулоновских систем. Ячеечные модели плазмы, содержащей частицы.
курсовая работа [466,7 K], добавлен 14.03.2008Виды систем: неизменяемая, с идеальными связями. Дифференциальные уравнения движения твердого тела. Принцип Даламбера для механической системы. Главный вектор и главный момент сил инерции системы. Динамические реакции, действующие на ось вращения тела.
презентация [1,6 M], добавлен 26.09.2013Оптические свойства аэрозолей. Релеевский закон рассеяния. Взаимодействие электромагнитного излучения с одиночной частицей. Оптические характеристики аэрозолей. Пределы применимости теории Ми. Процессы взаимодействия излучения с аэродисперсными частицами.
реферат [748,7 K], добавлен 06.01.2015
