62397 (588780), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Рис. 2.8

Гранично допустиме відхилення даного параметра в системі — , збільшення якого призводить до відмови сис­теми, як бачимо з рис. 2. Останній момент, коли ще оператор може втрутитися у функціонування системи, є час , за умови, що командні дії оператор введе за час , і вони пройдуть у системі за час . Виходячи з цього, оператор у наведеному прикладі має певний вільний час понад мінімальний, який був названий резервним:

Слід зауважити, що поняття резервного часу введене умовно, оскільки в реальній діяльності виникають даткові затримки інформації, які збільшують час її обробки і реагу­вання на неї. До того ж резервний час, так би мовити, вміщує або враховує індивідуальні психофізіологічні розбіж­ності між операторами. Для оцінки рівня технічних обме­жень у часі використовують поняття ліміту і дефіциту часу. Говорячи про «ліміт», мають на увазі певні зовнішні обме­ження у часі. Термін «дефіцит» уживається тоді, коли відве­дений оператору час менший за мінімально необхідний для вирішення задачі. Але за рахунок саморегуляції деякі опера­тори можуть підвищити свої швидкісні можливості і уклас­тися у відведений час. Правда, тут постає питання: якою «ціною» це їм вдається?

З іншого боку, критерієм швидкодії є час вирішення за­дачі, тобто час від моменту реагування оператора на над­ходження інформації до моменту закінчення керуючих дій оператора. Звичайно, цей час прямо пропорційний кількості інформації, що переробляється оператором:

де а і b — константи, що мають певний фізичний зміст: а — прихований час реакції, який залежить від модальності сиг­налу і приблизно дорівнює 0,2с; b — величина, яка зворот­на швидкості переробки інформації оператором і дорівнює 0,15/0,35 с/біт; H — кількість інформації в бітах.

У разі надходження декількох сигналів оператор присту­пає до обробки певного сигналу через деякий час, тобто сиг­нал чекає своєї обробки, на що витрачається певний час — t_чек. У цьому випадку швидкодія переробки інформації опе­ратором характеризується двома складовими:

а тривалість циклу регулювання становить:

,

Де - час затримки інформації у i-й ланці машини, а n - кількість ланок машини..

При заданому Т_п і відомих (паспортні дані технічних пристроїв) від оператора вимагається така швидкодія:

З іншого боку можна визначити як суму часу кожного з етапів переробки інформації, прийняття рішень і здій­снення керуючих дій — t₂ і t₃.

Таким чином, часові характеристики діяльності опера­тора в інженерній психології можуть застосовуватись як:

показник часових обмежень;

показник швидкості перебігу нервових процесів;

характеристика процесу навчання;

характеристика узгодженості складових СЛМ.

Точність роботи оператора — це відповідність його дій заданій програмі. Програма роботи може задаватися у ви­гляді послідовності дій і у вигляді результату, якого по­трібно досягти. Але в процесі діяльності операторові дово­диться враховувати численні зміни, які доповнюють і уточ­нюють програму, потребують нових критеріїв оцінок. Зав­дяки цьому в оператора складається досить конкретна система уявлень про показники діяльності системи, яка фор­мує певний образ-еталон, згідно з яким він організовує свою діяльність і підтримує необхідну точність у процесі реалізації прогрими.

У реальному процесі управління, хоч би як ідеально він був організований, результати дій оператора, а також показ­ники роботи техніки неодмінно мають деякі відхилення від заданих програмних значень, які називають похибками. По­ки похибка перебуває в допустимих межах, визначених пра­вилами, інструкціями, програмами тощо, це нормальне яви­ще, і воно принципово не впливає на функціонування сис­теми в цілому. Коли ж похибка перевищує встановлені зна­чення, то це вже порушує нормальну роботу системи, і її кваліфікують як помилку.

У випадках, коли похибка в роботі оператора досягає значення, за якого неможлива подальша, робота оператора або. показники .його діяльності не-можуть забезпечити до­сягнення поставленої мети, її кваліфікують-як відмову лю­дини-оператора. Точність системи прийнято; характеризу­вати величиною, зворотною до її найбільш допустимої по­хибки.

Коли мова йде про систему «людина — машина» то окрема оцінка точності оператора і техніки без урахування їхнього взаємозв'язку буде неповною. Оператор під час керування системою впливає на весь комплекс її пара­метрів, які, своєю чергою, теж пов'язані між собою, і тому вплив на один із параметрів системи може відобразитися на точності регулювання інших. До того ж похибка в ре­гулюванні різних систем, вимірюється різними одиниця­ми. Ось чому загальна похибка системи має враховувати питому вагу кожної з її складових. Такий підхід дає змогу оцінювати вплив окремих систем на загальну точність її регулювання, прогнозувати процес накопичення в окре­мих складових системи, що сприяє розробці цілеспрямо­ваних заходів з підвищення точності функціонування СЛМ.

Усі похибки операторів і приладів поділяють на систе­матичні та випадкові.

Систематичні похибки виникають у разі впливу постійно і однаково діючих факторів, які за значної кількості вимі­рювань багаторазово повторюються. В оператора вони з'яв­ляються через такі причини:

невиконання правил вимірювання;

невиконання правил оцінки результатів;

індивідуальні недоліки, пов'язані з професійними і особистісними якостями.

Систематичні похибки оператора можна зменшити або зовсім ліквідувати шляхом його навчання, створення спеці­альних таблиць поправок або внесення певних змін у кон­струкцію самих приладів.

Випадкові похибки спричинені впливом факторів неста­більної дії, появу яких складно передбачити. Для операторів це, як правило, — довкілля або їх фізичний чи психічний стан. Випадкові похибки людини і техніки ліквідувати не­можливо, втім, їх можна зменшити; забезпечивши належну підготовку оператора, сприятливі умови його діяльності, технічне вдосконалення приладів.

Усі похибки вимірювання в оператора або технічних приладів; незалежно від природи їхнього виникнення, поді­ляють на абсолютні, відносні і приведені,

Абсолютна похибка — це різниця між виміряною і реаль­ною величинами:

Δa = а_х - а.

Вона виражається у тих самих одиницях, що і вимірю­вана величина, і не характеризує точність самого вимірю­вання.

Відносна похибка — це відношення абсолютної похибки до дійсного значення параметра, виражене у відсотках:

2.5. Розрахунок надійності

Надійністю називають властивість пристрою (елемента або системи) виконувати задані функції в заданих режимах і умовах застосування, технічного обслуговування, ремонтів, зберігання й транспортування протягом необхідного інтервалу часу.

Під розрахунком надійності системи розуміють визначення характеристик надійності:

λ_с – інтенсивність відмов системи;

Т_ос – середній час роботи системи (наробіток на відмову);

Р_с(t) – імовірність безвідмовної роботи за час експлуатації.

Розрахуємо надійність джерела напруги. Схема представлена на рис. 2.7.

Рис. 2.9

Розрахунок проводимо в припущенні послідовності по надійності включення елементів:

Р_с(t)=exp(-λ_с t)

де К1, К2, К3 - поправочні коефіцієнти, що враховують вплив відповідно механічного навантаження (удари й вібрація), вологості й висотності.

λ_0i – номінальна інтенсивність відмов елемента;

λ_i – коефіцієнт режиму роботи елементів в i-й дорівнює надійній групі;

N_i – кількість елементів.

Виділимо N рівно-надійних груп

Таблиця 2.1

Надійність елементів схеми

Коефіцієнти К2, К3 дорівняємо до одиниці, К1 = 1,05, тому джерело живлення розраховане на портативний прилад (шумомір), тоді λ_с = 4,972 E-07

Визначимо середній час роботи системи

Т_ос = 1/ λ_с = 2010938 годин

Встановимо ймовірність безвідмовної роботи для часу t рівне 1000 годинникам.

Р_с(t)=exp(-4,972 x 10-7 x1000)=0.998

У нашій схемі найменш надійний елемент це діод, тому що в нього великий коефіцієнт навантаження. Для зменшення коефіцієнта навантаження зробимо резервування постійним методом, коли й основний, і резервний елемент перебувають в однакових умовах (робітнику режимі) і одночасно виконують ті самі задані функції.

Перевіримо зміну параметра надійності при паралельному включенні двох транзисторів. Імовірність безвідмовної роботи елементів однакові й рівні Р(t) = 0.998, тоді ймовірність всієї системи

P_m1(t) = 1 - [1 - p(t)]^m = 1 – [1 – 0.998]² = 0.999996

Ймовірність безвідмовної роботи схеми Р_с(t) = 0,9986

Розрахунок надійності виконуємо з того припущення, що відмова хоча б одного елемента порушує працездатність всієї схеми.

Інтенсивність відмов схеми дорівнює сумі інтенсивностей відмов її компонентів. Інтенсивності відмови компонентів наведені в таблиці 2.2

Таблиця 2.2 – Інтенсивності відмов компонентів

Тип елемента	Кількість елементів, шт.	Інтенсивність відмов 10 -6 година -1
Інтегральні мікросхеми	7	4
Конденсатори	17	0,05
Резистори	16	0,2
Діоди	6	0,25
Світлодіодні індикатори	2	1
Кварц	2	16
Рознімачі	2	0,062
Пайки	238	0,01

Сумарна інтенсивність відмов:

Характеристики

Список файлов ВКР