Путь № 2

Второй путь потребует от наладки определенного времени лишь на анализ влияния ручек, а настраивать, точнее - подстраивать, систему он начнет потом.

Рассуждать он вправе следующим образом. Каждая ручка в разной степени влияет на величину критерия близости к цели. Поэтому выгоднее на больший угол поворачивать те ручки, которые сильнее воздействуют на качество выпускаемых деталей, и поменьше вращать ручки, оказывающие слабое влияние. В результате он придет к выводу, что ручки надо поворачивать пропорционально их влиянию на указанный критерий. Если одна из них в два раза сильнее влияет на критерий, чем другая, то при настройке угол ее поворота надо сделать в два раза больший, чем второй. Приведем пример.

Пусть имеются три ручки третьего типа, при помощи которых наладчик должен свести к минимуму критерий близости к идеалу. Прежде чем применить указанный принцип, он обязан знать степень влияния каждой из ручек на критерий. Для этого он поворачивает одну из них в одну сторону (пусть по часовой стрелке) на некоторый угол, например на 10 градусов. Изготовив гайку и определив критерий близости, он увидит, насколько тот изменился по сравнению с предыдущей гайкой. Пусть начальное значение критерия было равно 20, а после поворота первой ручки стало 22. Прирост, как видно, равен +2 - таково влияние первой ручки. Теперь ясно, что при обратном от исходного положения вращении первой ручки на 10 градусов он, по-видимому, получит значение критерия 18 (прирост критерия равен -2), что означало бы уменьшение критерия и улучшение детали. Но вращать ручку в этом направлении пока не следует до тех пор, пока не будет выяснено влияние остальных рукояток.

Вернув первую ручку в исходное положение, следует то же самое проделать со второй, затем и с третьей, определив тем самым их влияние. Сведем результаты этих экспериментов в таблицу.

Результаты экспериментов

Здесь знак плюс означает поворот ручки по часовой стрелке, знак минус - против. На этом анализ заканчивается.

Далее делается рабочий шаг. Все рукоятки поворачиваются на угол, пропорциональный их влиянию на критерий, то есть пропорционально приросту этого критерия во время только что проведенных экспериментов. Величина рабочего шага равна приросту критерия, умноженному на некоторый постоянный коэффициент (в данном примере он был выбран равным 5).

В последнем столбце таблицы приведены углы поворота ручек при рабочем шаге (настройке). Они, как видно, пропорциональны результатам проб.

Заметим, что выбор коэффициента пропорциональности в данном случае был произвольным. Однако его обычно выбирают таким, чтобы как можно сильнее понизить критерий близости к цели. Естественно, что при этом как чрезмерное увеличение коэффициента пропорциональности, так и его излишнее уменьшение плохо сказываются на настройке. Этот коэффициент в каждом конкретном случае выбирается отдельно.

После подстройки нужно опять определить степень влияния ручек, так как это влияние почти наверняка изменится. Затем снова подстроить систему в соответствии с новыми данными. Продолжать подстраивать надо до тех пор, пока детали не станут нужной кондиции.

Этот метод настройки носит название метода пропорционального изменения параметров или "метода градиента". Он отличается особой точностью и во многих случаях оказывается выгодней метода Гаусса - Зейделя.

Случается, что и он может не устроить наладчика, так как слишком уж часто нужно определять свойства ручек. Чтобы один раз подстроиться, нужно сделать столько экспериментов, сколько всего ручек третьего типа. А если этих ручек сто? Или тысяча? Что делать тогда? Значит, метод градиента хорош для настройки простых систем, где небольшое число ручек (две-три). Если же ручек много, то нужно искать новые методы настройки. И вот тут-то на помощь опять приходит случайность.