Проблема человеческого фактора в системе оператор-система управления - ЛА с учетом СОИ. Основные этапы переработки информации оператором.
Особенности деятельности человека-оператора с учетом СОИ.Для оптимизации СОИ большое значение имеет проблема моделирования поведения человека-оператора. В настоящее время разработано достаточное количество математических моделей поведения человека. В основном модели предназначаются для исследования систем человек — машина» в режиме регулирования (динамического звена)
Структура системы управления с человеком-оператором, работающим в замкнутом контуре управления, приведена на рис.
Рис. 3 Структура системы управления с человеком оператором.
При выработке закона регулирования человек отслеживает входную величину по случайной траектории. Задачей математического описания действий человека является наиболее полная формализация и учет в модели преимуществ человека. Рассмотрим линейную непрерывную модель. В задачах с непрерывным ручным управлением действия человека, стремящегося совместить выходной сигнал х(i) с непрерывно изменяющимся входным сигналом хо(i), можно описать линейными дифференциальными уравнениями. Правомочность этих выводов подтверждается такими фактами, как независимость переходной характеристики реакции человека от величины скачка входного сигнала независимость частотных характеристик оператора от амплитуды входного сигнала. В режиме отслеживания действия оператора описываются линейной моделью вида
соответственно операторы: характеризующий стабилизирующие свойства человека в системе, учитывающий естественную задержку реакции оператора, отражающий динамику нервно-мышечной системы человека.
Инерционность человека-оператора объясняется необходимостью обобщения информации, воспринимаемой человеком в СОИ. τ – величина чистого латентного запаздывания, определяется Тренированностью операторов. Для обученных операторов τ=(0,1-0,З)с. Нижний предел τ характерен для случаев, когда оператор имеет возможность использовать некоторое предсказание при непрерывно изменяющемся входном сигнале х0(t). Верхний предел τ характерен для случаев скачкообразного изменения х0(t). Если анализируется многократно изменяющаяся величина по повторяющемуся закону, τ уменьшается до значения 0,008 с.
Постоянная времени Т2 увеличивается с усложнением законов изменения входных переменных х0(t) и с ростом объема входной информации. Значение Т2 определяется также и средствами отображения информации; чем совершеннее они, тем Т2 меньше. Оператор (Т1p+1) характеризует способность человека упреждать развитие процесса регулирования. Изменением постоянной Т1 оператор стремится скомпенсировать инерционность объекта и собственную.
Конкретные значения параметров передаточной функции оператора можно указать только для определенных задач. На пример, для систем с входными сигналами, случайно повторяющимися, но непрерывно изменяющимися по регулярным законам (типа гармонического колебания при безынерционном объекте управления, поведение человека-оператора описывается упрощенной передаточной функцией
Оператор справляется вплоть до частот f=2.5Гц при отслеживании случайных процессов.
Свойства системы управления определяются характеристика составляющих звеньев. Наибольшее значение оказывают динамические свойства человека. Динамические свойства одноконтурной системы управления определяются временем цикла регулирования, которое представляет собой время перевода объекта управления из исходного состояния в заданное. Время цикла регулирования составляет
–время задержки сигнала в машинных звеньях системы;
–время реакции человека;
Основные этапы переработки информации оператором.
Этапы переработки информации человеком-оператором на ЛА, могут быть сведены к выполнению следующих операций:
–анализу и отбору поступающей информации;
–опознанию и обобщению информации:
–оценке степени приоритета;
–отфильтровыванию избыточной или устаревшей информации;
–уточнению и получению недостающих данных;
–вводу информации в систему и выдаче ее в линии связи:
–принятию решения;
управлению и контролю за работой аппаратуры.
Без направляющего участия человека процессы неизбежно отклоняются от норм, соответствующих интересам людей, только эволюция этих интересов человеком приводит к желательным изменениям. Человек поправляет машину, исходя из своих знаний, опыта, интуиции. Кроме того, человек и машина во многих случаях выступают как равноправные партнеры обмениваются данными и выполняют различные преобразования информации.
Сравнительно новой формой взаимодействия человека и ЛА, как с машиной, является диалоговая, основной идеей которой является распределение функций между человеком и машиной на основе взаимного дополнения и использования имуществ каждой стороны, осуществляемая с помощью средств общения (в первую очередь дисплеев). Диалог осуществляется в виде обмена текстовыми директивами в сообщениями
Поэтому ясно — человек является неустранимым звеном АСУ, и это порождает проблему согласования конструкций характеристик машин с возможностями человека. При решении этой проблемы должна быть достигнута оптимальность синтеза компонентов «человек — средства отображения — рабочая среда».