RU2065622C1 - Device for training operator - Google Patents

Device for training operator Download PDF

Info

Publication number
RU2065622C1
RU2065622C1 SU5028017A RU2065622C1 RU 2065622 C1 RU2065622 C1 RU 2065622C1 SU 5028017 A SU5028017 A SU 5028017A RU 2065622 C1 RU2065622 C1 RU 2065622C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
output
input
inputs
outputs
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.А. Пелевин
Original Assignee
Малое предприятие - фирма "МикроОСТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Малое предприятие - фирма "МикроОСТ" filed Critical Малое предприятие - фирма "МикроОСТ"
Priority to SU5028017 priority Critical patent/RU2065622C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2065622C1 publication Critical patent/RU2065622C1/en

Links

Abstract

FIELD: devices for education. SUBSTANCE: device has controlled object model unit 1, operator board 2, control signal generator 3, character data generator 4, unit 5 for recording parameters, unit 6 for software control of model, dispatch unit 7, digital control signal generator 8, analog control signal generator 9, initial condition setting unit 11, situation simulation unit 12, situation setting unit 13, model state change unit 14, question generation unit 15, answer setting unit 16, comparison unit 17, remark generation unit 18, information indication unit 19, character information indication unit 20, environment indication unit 21, instrument state indicator 22, model characteristics indicator 23. EFFECT: separation of control effects which are determine d by task. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к техническим средствам обучения, в частности, к обучающим системам для профессиональной подготовки летного состава. The invention relates to technical training, in particular, to training systems for the training of flight personnel.

Известна система оценки работы контроллера с помощью имитационных программ (см. патент Японии N 63-208902 по кл. МКИ4 G 05 B 17/02, опублик. 1988), содержащая блок задания условий, процессор системы имитации, управляющий блок, видеомагнитофон, световое перо и дисплей. Процессор оснащен различными имитационными программами.A known system for evaluating the operation of the controller using simulation programs (see Japan Patent N 63-208902, class MKI 4 G 05 B 17/02, published. 1988), comprising a condition setting unit, a simulation system processor, a control unit, a video recorder, light pen and display. The processor is equipped with various simulation programs.

Недостатком этих устройств является то, что процесс обучения происходит вне привычной для обучаемого рабочей обстановки. The disadvantage of these devices is that the learning process takes place outside the workplace familiar to the learner.

Наиболее близким по технической сущности является тренажер водителя землеройной машины (см. а. а. 1578731 по кл. МКИ4 G 09 B 9/04, опублик. 1990), содержащий блок управления, блок отображения информации и блок моделирования машины, подключенные к выходу блока управления, блок задания алгоритма обучения, блок контроля и управления обучением и блок управления сигнализацией ошибки, подключенные к выходу блока задания алгоритма обучения.The closest in technical essence is the simulator of the driver of a digging vehicle (see A. a. 1578731, class MKI 4 G 09 B 9/04, published 1990), comprising a control unit, an information display unit, and a machine simulation unit connected to the output a control unit, a learning algorithm task unit, a learning control and management unit and an error signaling control unit connected to the output of the learning algorithm task unit.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности отработки или проверки у обучаемого знаний контролирующих функций, т.е. действий, связанных с изменением состояния систем объекта управления, особенно при возникновении нештатных ситуаций; в устройстве не предусмотрено выделение обучаемому только части управлений объектом, отработка которых предусмотрена заданием за счет осуществления других управлений в программном режиме, кроме того, отсутствует важный элемент обучения представление обучаемому указаний и необходимых действий /или/ их комментарий у обучаемого отсутствует связь между производными управлениями моделью и отражением изменения параметров ее состояния; нет возможности выполнения последующего разбора качества выполнения задания на основе анализа записей параметров. The disadvantage of this device is the lack of the possibility of testing or testing the learner's knowledge of the controlling functions, i.e. actions associated with a change in the state of the systems of the control object, especially in the event of emergency situations; the device does not provide for allocation to the learner of only part of the object’s controls, the development of which is provided for by the task by performing other controls in the program mode, in addition, there is no important element of training for the learner to present instructions and necessary actions / or / their comment the learner does not have a connection between the derivative controls of the model and reflection of changes in the parameters of its state; there is no possibility of performing a subsequent analysis of the quality of the task based on the analysis of parameter records.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1, где: 1 блок моделирования объекта управления, 2 пульт оператора, 3 формирователь сигналов управления, 4 формирователь символьной информации, 5 блок регистрации параметров, 6 блок программного управления моделью, 7 - диспетчерский узел, 8 формирователь дискретных сигналов, 9 формирователь непрерывных сигналов управления, 10 узел задания начальных условий, 11 - узел задания внешних возмущений, 12 блок имитации ситуации, 13 узел задачи ситуации, 14 узел изменения состояния модели, 15 узел формирования вопросов, 16 узел задания эталонов, 17 узел сравнения, 18 узел формирования комментария, 19 блок отображения информации, 20 индикатор символьной информации, 21 индикатор внешней обстановки, 22 индикатор состояния приборов и систем индикации, 23 индикатор состояния параметров модели. The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1, where: 1 control object modeling block, 2 operator control panel, 3 control signal generator, 4 symbol information generator, 5 parameter registration unit, 6 model software control unit, 7 - dispatch unit, 8 discrete signal generator, 9 continuous control signal generator , 10 node for setting the initial conditions, 11 - node for setting external disturbances, 12 block for simulating the situation, 13 node for the task of the situation, 14 node for changing the state of the model, 15 node for generating questions, 16 node for setting the standards, 17 comparison node , 18 comment forming unit, 19 information display unit, 20 symbol information indicator, 21 external environment indicator, 22 status indicator of devices and display systems, 23 model status indicator.

Тренажер программно реализуется на персональном компьютере. The simulator is software implemented on a personal computer.

Блок моделирования объекта управления 1 выполнен в виде программного модуля, в котором на основе поступающих в него управлений и возмущений рассчитываются параметры состояния объекта управления. The modeling block of the control object 1 is made in the form of a software module in which the state parameters of the control object are calculated on the basis of the controls and disturbances received in it.

Пульт оператора 2, включающий в себя формирователь сигналов управления 3 и формирователь символьной информации 4, может быть реализован на основе алфавитно-цифровой клавиатуры, ручки манипулятора (джойстика), "мыши" или их совокупности. Формирователь сигналов управления 3 подсоединен к первому входу блока моделирования объекта управления 1. Пульт оператора может рассматриваться как преобразователь механических воздействий оператора в, например, электрические управляющие сигналы и сигналы символьной информации. The operator console 2, including a control signal generator 3 and a symbol information generator 4, can be implemented on the basis of an alphanumeric keyboard, a manipulator handle (joystick), a mouse, or a combination thereof. The control signal generator 3 is connected to the first input of the simulation block of the control object 1. The operator panel can be considered as a converter of mechanical actions of the operator into, for example, electrical control signals and symbol information signals.

Блок регистрации параметров 5, представляющий из себя накопитель информации типа запоминающего устройства, подключен к выходу блока моделирования объекта управления 1. The parameter registration unit 5, which is an information storage device of the type of storage device, is connected to the output of the modeling unit of the control object 1.

Блок программного управления моделью 6, выполненный в виде программного модуля, включает в себя диспетчерский узел 7 и подключенные к нему формирователь дискретных управлений 8, формирователь непрерывных управлений 9, узел задания начальных условий 10 и узел задания внешних возмущений 11, выходы которых соединены с третьим входом блока моделирования объекта управления 1. Вход блока программного управления моделью 6 подключен к первому выходу блока регистрации параметров 5. The model 6 program control block, made in the form of a program module, includes a dispatching unit 7 and discrete control shaper 8 connected to it, continuous control shaper 9, initial condition setting unit 10 and external disturbance setting unit 11, the outputs of which are connected to the third input control unit simulation block 1. The input of model 6 control block is connected to the first output of parameter registration block 5.

В виде программного модуля выполнен блок имитации ситуации 12. Он включает в себя узел изменения состояния модели 14, представляющий из себя преобразователь сигналов, узел формирования вопросов 15, формирующий сигналы, отображений текстовой информации, узел задания эталонов 16, узел сравнения 17, в котором происходит сравнение текущей информации с эталонной, узел формирования комментария 18, формирующий сигналы отображения текстовой информации, и узел задания ситуации 13. Первый выход узла задания ситуации 13 подключен к блоку задания эталонов 16, второй к узлу изменения состояния модели 14, третий к узлу формирования вопросов 15, а вход является первым входом блока, и подключен к третьему выходу блока регистрации 5. Первый выход узла задания эталонов 16 подключен к второму входу узла формирования комментария 18, а второй к второму входу узла сравнения 17, первый вход которого является вторым входом блока, соединенным с четвертым выходом блока регистрации параметров 5, третий третьим входом блока, соединенным с третьим выходом пульта оператора 2, а выход соединен с первым входом узла формирования комментария 18, выход которого является вторым выходом блока. Выход узла формирования вопросов 15 является третьим, а выход узла изменения состояния модели 14 первым выходом блока, соединенным с вторым входом блока моделирования объекта управления 1. In the form of a software module, a situation simulation block 12 is made. It includes a state change model 14 node, which is a signal converter, a question generation node 15, generating signals, text information displays, a reference job node 16, a comparison node 17, in which comparing the current information with the reference, the comment forming unit 18, generating the text information display signals, and the situation setting unit 13. The first output of the situation setting unit 13 is connected to the reference setting unit 16, the second to the node for changing the state of the model 14, the third to the node for generating questions 15, and the input is the first input of the block, and connected to the third output of the registration block 5. The first output of the node for setting standards 16 is connected to the second input of the node for forming the comment 18, and the second to the second input of the comparison node 17, the first input of which is the second input of the block connected to the fourth output of the parameter registration block 5, the third by the third input of the block connected to the third output of the operator console 2, and the output is connected to the first input of the form ation comment 18, whose output is the second output unit. The output of the node for the formation of questions 15 is the third, and the output of the node for changing the state of the model 14 is the first output of the block connected to the second input of the block of modeling of the control object 1.

Блок отображения информации 19 реализуется как программный модуль, совмещенный с экраном дисплея. Блок включает в себя индикатор символьной информации 20, вход которого является первым входом блока, индикатор внешней обстановки 21, индикатор состояния приборов и систем индикации 22 и индикатор состояния параметров состояния модели 23, входы которых являются вторым входом блока. Первый вход блока соединен с вторым и третьим выходом блока имитации ситуации 12 и вторым выходом пульта управления 2, а второй с вторым выходом блока регистрации параметров 5. The information display unit 19 is implemented as a software module combined with a display screen. The block includes an indicator of symbolic information 20, the input of which is the first input of the block, an indicator of the external environment 21, an indicator of the status of devices and display systems 22, and an indicator of the status of state parameters of model 23, the inputs of which are the second input of the block. The first input of the block is connected to the second and third output of the situation simulation block 12 and the second output of the control panel 2, and the second with the second output of the parameter registration block 5.

Работа тренажера оператора заключается в следующем. The work of the simulator operator is as follows.

В блоке тренажера оператора заключается в следующем. In the block simulator operator is as follows.

В блоке программного управления моделью 6 инструктором или обучаемым задается сценарий режима работы объекта управления. Сразу после запуска модели в работу диспетчерский узел 7 вводит в блок моделирования объекта управления 1 начальные условия из узла 10. Далее в блок программного управления моделью 6 начинают поступать параметры из блока регистрации 5. При определенных значениях параметров состояния модели диспетчерский узел 7 вводит в модель 1 дискретные управления типа "включено/выключено" из узла 8, непрерывные управления типа стабилизации, отслеживания и др. из узла 9 и внешние возмущения типа воздействий окружающей среды или отказов элементов объекта управления из узла 11. In the program control block of model 6, the instructor or trainee sets the scenario of the operation mode of the control object. Immediately after the model is launched, the dispatching unit 7 enters the initial conditions from the node 10 into the modeling unit of the control object 1. Then, the parameters from the registration unit 5 begin to enter the program control unit of the model 6. At certain values of the model state parameters, the dispatching unit 7 enters the model 1 discrete on / off controls from node 8, continuous controls such as stabilization, tracking, etc. from node 9 and external disturbances such as environmental influences or failures of elements of the unit equations from node 11.

На основе информации, отображаемой в многооконном режиме на экране дисплея (блок 19) в виде показаний приборов и систем индикации (индикатор 22), вида внешней обстановки (индикатор 21) и параметров состояния модели (индикатор 23) оператор через формирователь текущих управлений моделью 33 вводит в модель объекта 1 управляющие команды, не предусмотренные в узлах 8 и 9 блока программного управления моделью 7. Индикатор 23 предусматривает вывод на экран графического представлений параметров состояния модели, например, в виде плоскостных или пространственных траекторий. Based on the information displayed in a multi-window mode on the display screen (block 19) in the form of indications of devices and display systems (indicator 22), the type of external environment (indicator 21) and model status parameters (indicator 23), the operator enters through the current control generator 33 in the object model 1, control commands not provided for in the nodes 8 and 9 of the model 7 program control block. The indicator 23 provides for the display on the screen of graphical representations of the model state parameters, for example, in the form of planar or spatial Tween trajectories.

При определенных значениях параметров состояния модели 1 начинает функционировать блок имитации ситуации 12. В зависимости от заложенного в узле 13 сценария изучаемой ситуации узел изменения состояния модели 14 вводит в модель объекта управления 1 воздействия, дополнительные или не предусмотренные в узле внешних воздействий 11. Обучаемый на основе отображаемой информации блока 19 осуществляет управляющие действия (узел 3) по восстановлению требуемого режима работы объекта управления. Кроме того, узел формирования вопросов 15 выводит на экран (узел 20) вопросы, позволяющие проверить у обучаемого значения, выходящие за рамки правильности управлений пространственным состоянием объекта, например, правильность функционирования или режим функционирования электрических, гидравлических и иных систем обеспечения и пр. Ответы на подобные вопросы оператор осуществляет через формирователь символьной информации 4, формирующий строковые цифровые или текстовые символьные значения. At certain values of the parameters of the state of model 1, a simulation unit of situation 12 starts functioning. Depending on the scenario of the situation studied in the node 13, the node of the change in the state of model 14 introduces influences into the model of the control object 1 that are additional or not provided for in the node of external influences 11. Learning based on the displayed information of the block 19 carries out control actions (node 3) to restore the required operating mode of the control object. In addition, the question generation unit 15 displays on the screen (node 20) questions that allow one to check the learner's values that go beyond the correctness of control of the spatial state of the object, for example, the correct functioning or operation mode of electrical, hydraulic and other support systems, etc. Answers to the operator carries out such questions through the symbol information generator 4, which generates string digital or text symbolic values.

В узел сравнения 17 происходит сравнение с эталонными поступающими из узла 16 как значений параметров состояния модели, поступающих из блока 5, так и символьной информации из формирователя 4. По результатам сравнения соответствующая информация из узла формирования комментариев 18, поступает в индикатор 20 блока отображения информации 19. The comparison node 17 is compared with the reference received from the node 16 as the values of the model state parameters coming from block 5, and symbolic information from the shaper 4. According to the comparison results, the corresponding information from the comments forming node 18 is sent to the indicator 20 of the information display block 19 .

Такое построение тренажера оператора позволяет, во-первых, выделять обучаемому только те управляющие объектом, отработка которых предусмотрена заданием, включая и управление системами объекта, во-вторых, при необходимости, выдавать необходимые инструкции и осуществлять комментарий выполненных операций, в-третьих, установить более четкую связь для обучаемого между его управляющими действиями и изменениями состояния модели объекта и, в-четвертых, производить последующий разбор выполнения задания на основе анализа записей параметров. Such a construction of the operator’s simulator allows, firstly, to allocate to the trainee only those managing the facility whose development is provided for by the task, including the management of the facility’s systems, secondly, if necessary, to issue the necessary instructions and comment on the operations performed, and thirdly, to establish more a clear connection for the learner between his control actions and changes in the state of the model of the object and, fourthly, to conduct a subsequent analysis of the task based on the analysis of parameter records.

Claims (4)

1. Тренажер оператора, содержащий пульт оператора, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами блока моделирования объекта управления и блока отображения информаций, и блок имитации ситуаций, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторыми входами блока моделирования объекта управления и блока отображения информации, отличающийся тем, что в него введены блок регистрации параметров и блок программного управления, включающий формирователи дискретных и непрерывных сигналов управления, узлы задания начальных условий и внешних возмущений и диспетчерский узел, вход которого соединен с первым выходом блока регистрации параметров, а выход соединен с входами формирователей дискретных и непрерывных сигналов управления и входами узлов задания начальных условий и внешних возмущений, выходы которых соединены с третьим входом блока моделирования объекта управления, выход которого соединен с входом блока регистрации параметров, второй выход которого соединен с вторым входом блока отображения информации, третий и четвертый выходы блока регистрации параметров соединены с первым и вторым входами блока имитации ситуаций, третий вход которого соединен с третьим выходом пульта оператора. 1. An operator simulator comprising an operator console, the first and second outputs of which are connected to the first inputs of the control unit modeling unit and the information display unit, and the situation simulation unit, the first and second outputs of which are connected to the second inputs of the control object modeling unit and the information display unit characterized in that a parameter registration unit and a program control unit are included in it, including shapers of discrete and continuous control signals, nodes of the start conditions and external disturbances and a control unit, the input of which is connected to the first output of the parameter registration unit, and the output is connected to the inputs of the shapers of discrete and continuous control signals and the inputs of the nodes for setting the initial conditions and external disturbances, the outputs of which are connected to the third input of the control object modeling block the output of which is connected to the input of the parameter registration unit, the second output of which is connected to the second input of the information display unit, the third and fourth outputs of the regis unit radio parameters are connected to first and second inputs of the block simulate situations, a third input coupled to a third output of operator console. 2. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что пульт оператора содержит формирователь сигналов управления, выход которого является первым выходом пульта, и формирователь символьной информации, выходы которого являются соответственно вторым и третьими выходами пульта. 2. The simulator according to claim 1, characterized in that the operator panel comprises a driver of control signals, the output of which is the first output of the console, and a driver of symbolic information, the outputs of which are the second and third outputs of the console, respectively. 3. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что блок имитации ситуаций содержит узел изменения состояния модели, узел задания ситуаций, узел сравнения, узел задания эталонов, узел формирования вопросов, узел формирования комментария, первый и второй входы которого соединены с выходом узла сравнения и первым выходом узла задания ситуаций, второй выход которого соединен с вторым входом узла сравнения, а вход соединен с первым выходом узла заданий ситуаций, второй и третий выходы которого соединены с входами узлов изменения состояния модели и формирования вопросов, выходы которых являются первым и вторым выходами блока, первым и вторым входами которого являются соответственно вход узла задания ситуаций и второй вход узла сравнения, выход узла формирования комментария является вторым выходом блока. 3. The simulator according to claim 1, characterized in that the situation simulation unit contains a model state changing unit, a situation setting unit, a comparison unit, reference setting unit, a question formation unit, a comment formation unit, the first and second inputs of which are connected to the output of the comparison unit and the first output of the situation task node, the second output of which is connected to the second input of the comparison node, and the input is connected to the first output of the situation task node, the second and third outputs of which are connected to the inputs of the nodes of the state change of the model and form questions, the outputs of which are the first and second outputs of the block, the first and second inputs of which are respectively the input of the situation setting node and the second input of the comparison node, the output of the comment formation node is the second output of the block. 4. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что блок отображения информации содержит индикатор символьной информации, вход которого является первым входом блока, индикатор внешней обстановки, индикатор состояния приборов и систем и индикатор состояния параметров модели, входы которого являются соответственно вторым, третьим и четвертым входами блока. 4. The simulator according to claim 1, characterized in that the information display unit contains a symbol information indicator, the input of which is the first input of the unit, an environmental indicator, an indicator of the status of devices and systems and an indicator of the status of model parameters, the inputs of which are, respectively, second, third and fourth block inputs.
SU5028017 1991-07-04 1991-07-04 Device for training operator RU2065622C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5028017 RU2065622C1 (en) 1991-07-04 1991-07-04 Device for training operator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5028017 RU2065622C1 (en) 1991-07-04 1991-07-04 Device for training operator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2065622C1 true RU2065622C1 (en) 1996-08-20

Family

ID=21597240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5028017 RU2065622C1 (en) 1991-07-04 1991-07-04 Device for training operator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2065622C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105894215A (en) * 2016-05-19 2016-08-24 成都零线科技有限公司 Airport ground service simulation system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1.Эаявка Японии N 63-208902, кл. G 05 B 17/02, 1988. 2. Авторское свидетельство СССР N 1578731, кл. G 09 B 9/04, 199О. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105894215A (en) * 2016-05-19 2016-08-24 成都零线科技有限公司 Airport ground service simulation system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140083472A (en) Virtual training simulator and method of aircraft maintenance education using the same
CN109830138B (en) Radar equipment simulation training system
KR20090026889A (en) Training system using simulating operation of unmanned rail system and method using the same
RU2065622C1 (en) Device for training operator
JPH1039728A (en) Plant simulator
Bass Towards an intelligent tutoring system for situation awareness training in complex, dynamic environments
RU2063651C1 (en) Process of automated training and estimation of level of training of crews and trainer for its implementation
JPH0816092A (en) Simulator for training
JP2836608B2 (en) Maintenance training simulator
JP2000056666A (en) Plant operation training device
Corcuera A full scope nuclear power plant training simulator: design and implementation experiences
Rigney et al. TASKTEACH: A method for computer-assisted performance training
JPH01177585A (en) Operation training support device
Drewes Automated student performance monitoring in training simulation
JPH0315088A (en) Plant simulator
SU991482A1 (en) Automated control system operator simulator
SU920818A1 (en) Device for evaluating skill of operators of automated control systems
SU1108484A1 (en) Training system for crane operator
SU634352A1 (en) Trainer for control system operators
Blanchard Situation awareness-Transition from theory to practice
KR20230003783A (en) Apparatus for Simulation of training power field Operator
SU822231A2 (en) Trainer for operator of control systems
SU449364A1 (en) Simulator for training control system operators
Lenné et al. Evolution of Simulators in Transportation Human Factors
CN117711237A (en) Control method of sensor teaching equipment and sensor teaching equipment