Вестник МГТУ. 2016, №4.

Холичев С. Н. и др. Исследование структуры деятельности судового специалиста… 802 Представим рассогласование ε в виде ε = ε u + ε k , где ε u – рассогласование, связанное с выбором и реализацией дополнительного управления ∆ u ; ε k – рассогласование, обусловленное процессами выбора сигнала перенастройки. При организации выбора дополнительного управления ∆ u допустим, что субъективное отображение (10) тождественно равно совместному отображению объекта (5) с управлением u ≡ * 0 u , а судовой специалист идеально осуществляет функции перенастройки контура регулирования в эргатической системе, т. е. обеспечивается равенство ε k = 0. Тогда будем искать управление ∆ u ε из условия, что рассогласование ε ≡ 0. При таком подходе найденная структура будет обеспечивать совпадение выходов объекта P и субъективного представления судового специалиста о состоянии безопасности плавания M , которое используется для формирования рассогласования ε. Одновременно при нахождении ∆ u ε определяется отношение ρ ∈ ( a , k ), которое позволяет найти сигналы перенастройки закона регулирования k * , обеспечивающие выполнение условия ε ≡ 0. Однако неизвестно, будет ли управление u , найденное как сумма управлений * 0 u и ∆ u ε , допустимым управлением, поскольку допустимость существенно зависит от вида глобальной функции качества z . Однако, если принять, что глобальная функция z определена только через выходы объекта Р , которые используются для формирования рассогласования ε, то управление, найденное как u = * 0 u + ∆ u ε , будет всегда допустимым [10]. Действительно, по определению предельного управления оно будет обеспечивать совпадение выходов объекта регулирования и выхода модели субъективного представления о безопасности плавания только при условии z ( * 0 u + ∆ u ε ) = z ( * 0 u ). Введение в процесс функционирования эргатической системы управления ∆ u ε позволяет выбрать из множества дополнительных управлений ∆ U k один элемент ∆ u ε ∈ ∆ U k , при этом задача определения удовлетворительного управления переходит в оптимизационную задачу z ( u * ) = min z ( * 0 u + ∆ u ε ). (11) Условие (11) можно трактовать как необходимое условие перенастройки закона регулирования в эргатической системе, обеспечивающей безопасность плавания. Рассмотрим теперь условия, которым должен руководствоваться судовой специалист, формируя свою функцию качества z 0 . Так как управление ∆ u ε ∈ ∆ U k определено, то естественно, что судовой специалист будет выбирать z 0 , такой, чтобы минимум достигался при предельных сигналах перенастройки k * . Если z 0 определяется на числовом множестве R , то min z 0 ( k )= z 0 ( k * ). (12) Поскольку процедура упорядочивания пар a и k при k * обладает нулевой суммой, то z 0 должна удовлетворять условию z 0 ( k * ) ≡ 0. (13) Кроме того, функция качества z 0 должна удовлетворять необходимому условию перенастройки. Из условия (12) следует, что [( u ≡ * 0 u + ∆ u ε ) > u '] ⇒ k * > k ', (14) где ">" – символ отношения предпочтительности, а k ' – любой произвольный сигнал перенастройки, отличный от величины k * . При произвольных сигналах k ' и k '' для удовлетворения необходимого условия перенастройки функция качества z 0 должна обеспечивать строгую монотонность сигналов перенастройки закона регулирования, т. е. минимум (13) должен быть единственным. Приведенные условия (13), (14) определяют класс функций, из которых может быть выбрана величина z 0 . Значения весовых коэффициентов в функции качества z 0 связаны с конкретной задачей. В частности, z 0 должна быть такой, чтобы при сигнале перенастройки k 0 , который должен быть выбран судовым специалистом, обеспечивалось требуемое значение рассогласования ε k , т. е. || ε k || < τ ε k (a), (15) где τ ε k – функция допустимых требований на качество процесса перенастройки закона регулирования в эргатической системе (рис.). Условие (15) указывает на то, что задача нахождения сигнала перенастройки k является задачей удовлетворительного решения.