SU1005155A1

SU1005155A1 - Trainer for operators of automated control system

Info

Publication number: SU1005155A1
Application number: SU813351816A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Кудряшов; Александр Юрьевич Чижов; Лев Павлович Волков; Александр Федорович Чипига
Original assignee: Ставропольское высшее военное инженерное училище связи им.60-летия Великого Октября
Priority date: 1981-11-03
Filing date: 1981-11-03
Publication date: 1983-03-15

Description

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл профессионального отбора операторов.The invention relates to automation and computing and can be used for the professional selection of operators.

Известен тренажер оператора автоматизированных систем управлени , содержавши блок управлени , блок сравнени , датчик случайных событий, коммутаторы, блоки пам ти, генератор тактовых импульсов, счетчики, элемент И и пульт ответов 1.A known simulator of an operator of automated control systems comprising a control unit, a comparison unit, a random event sensor, switches, memory blocks, a clock generator, counters, an And element and a response panel 1.

Недостатком известного устройства . вл етс низка эффективность исследовани кратковременной пам ти оператора , так как не учитываютс процессы логического мышлени и динамики прин ти решений.The disadvantage of the known device. The low efficiency of the study of the short-term memory of the operator is low, since logical thought processes and decision-making dynamics are not taken into account.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс тренажер оператора автоматизированных систем управлени , содержащий пульт оператора , выход которого подключен к первому входу .блока сравнени , первый выход которого соединен с первым входом блока регистрации, блок ввода этало юв, соединенный с генератором тактовых импульсов, триггер 1Ямитта и элемент ИЛИ 21.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is the simulator of the operator of automated control systems, containing the operator console, the output of which is connected to the first input of the comparison unit, the first output of which is connected to the first input of the registration unit, the input unit of the reference module connected to the generator clock pulses, trigger 1Yamitta and the element OR 21.

Однако данный тренажер имеет невысокую точность оценки кратковременной пам ти, так как при тренировке и профессиональном отборе используетс только две альтернативы, что не позвол ет более полно исследовать процессы интеллектуальной саморегул ции оператора, и обладает невысокой производительностью, так как However, this simulator has a low accuracy of short-term memory evaluation, since during training and professional selection only two alternatives are used, which does not allow for a more complete investigation of the processes of intellectual self-regulation of the operator, and has a low productivity, since

10 предъ вл ема оператору детерминированна последовательность импульсов формируетс вручную.10, a deterministic pulse train presented to an operator is manually generated.

Целью изобретени вл етс повышение точности тренажера за счет The aim of the invention is to increase the accuracy of the simulator due to

15 использовани п альтернатив и автоматизации ввода детерминированной последовательности импульсов.15 using n alternatives and automating the input of a deterministic pulse sequence.

Поставленна цель достиггаетс тем, что в тренажер оператора автоматизи20 рованных систем управлени , содержащий пульт оператора, выход которого подключен к первому входу блока сравнени , первый выход которого соединен с первым входом блока регист25 рации, блок ввода эталонов, соединенный с генератором тактовых импульсов , триггер 11митта и элемент . ИЛИ, введены датчик случайной последовательности импульсов, блок зада30 ни , программы, блок совпадени , первый и второй входы которого подключены соответственно к датчику случайной последовательности импульсов и к блоку ввода эталонов, .а третий вход - к выходу элемента ИЛИ и к первому входу пульта оператора, второй вход которого соединен со вторым выходом, а третий - с третьим выходом блока сравнени , первый выход родключен к второму входу блока регистрации и к первому входу триггера Шмитта, а второй выход - к первому входу блока сравнени , первый выход триггера Шмитта подключен к второму входу блока сравнени , а второй выход - к первому входу блока задани программа, выход которого подключен к третьему и четвертому входам блока сравнени и к входам элемента ИЛИ-, а вход подключен к выходу блока совпадени .The goal is achieved by the fact that the simulator of the operator of automated control systems containing the operator console whose output is connected to the first input of the comparison unit, the first output of which is connected to the first input of the registration unit, the input unit of the standards connected to the clock generator, trigger 11mitt and element. OR, a random pulse sequence sensor, a task block, a program, a match block, the first and second inputs of which are connected respectively to a random pulse sequence sensor and to the standard input block, are entered. And the third input is connected to the output of the OR element and to the first input of the operator console whose second input is connected to the second output, and the third to the third output of the comparison block, the first output is connected to the second input of the registration block and to the first input of the Schmitt trigger, and the second output to the first input of the block compared to The first output of the Schmitt trigger is connected to the second input of the comparator, and the second output to the first input of the task block, the output of which is connected to the third and fourth inputs of the comparator and to the inputs of the OR- element, and the input connected to the output of the coincidence block.

Блок совпадени содержит группу элементов И и элемент НЕ, при этом первый и второй входы элементов И вл ютс соответственно первым и вторым входами блока, третьи входы элементов и через элемент НЕ соединены с третьим входом блока, а выходы элементов И вл ютс выходЬм блока.The coincidence unit contains the group of elements AND and the element NOT, the first and second inputs of the elements AND are respectively the first and second inputs of the block, the third inputs of the elements and through the element are NOT connected to the third input of the block, and the outputs of the elements AND are the output of the block.

Блок задани программы содержит группу кольцевых сдвигающих регистров , элемент ИЛИ, многопозиционные переключатели и группу элементов ИЛИ, при этом входы регистров объединены и подключены к выходам элементов ИЛИ, а выходы регистров через многопоэиционные переключатели соединены с. выходом блока, а входы элементов ИЛИ вл ютс входом блока.The program setting block contains a group of ring shift registers, an OR element, multi-position switches and a group of OR elements, while the register inputs are combined and connected to the outputs of the OR elements, and the register outputs are connected via multi-position switches. the output of the block, and the inputs of the OR elements are the input of the block.

На чертеже представлена блок-схема тренажера оператора автоматизированных систем управлени .The drawing shows a block diagram of an operator simulator of automated control systems.

Тренажер содержит генератор 1 тактовых импульсов, выход которого подключен к датчику 2 случайной последовательности импульсов и блоку 3 ввода эталонов, каждый из которых соединен с блоком 4 совпадений, выходы которого подключены к блоку 5 задани программы, соединенному с блоком 6 сравнени , св занному с пультом 7 оператора и блоком 8 регистрации. Объединенный выход пульта 7 оператора соединен с входом блока 8 регистрации и со входом триггера Шмитта 9, первый выход которого подключен к объединенному входу блока б сравнени , а второй - к входу блока 5 задани програмзиы, который через многовходовой элемент ИЛИ 10 св зан с блоком совпадений 4 и пультом 7 оператора .The simulator contains a generator of 1 clock pulses, the output of which is connected to the sensor 2 of a random sequence of pulses and the unit 3 input standards, each of which is connected to the block of 4 matches, the outputs of which are connected to the block 5 of the program, connected to the console 7 operator and block 8 registration. The combined output of the operator’s console 7 is connected to the input of the registration unit 8 and to the input of the Schmitt trigger 9, the first output of which is connected to the combined input of the comparison unit b, and the second output to the input of the program set unit 5, which is connected to the coincidence unit through the OR input unit 10 4 and remote control 7 operator.

Блок 3 ввода эталонов, формиру- , щий совместно с датчиком 2 и блоком 4 совпадений алгоритм предъ вени стимулов, состоит из кольцевого сдвигающего регистра 11 и многопозиционного переключател 12.The standard input unit 3, which forms, together with the sensor 2 and the unit 4 coincidences, the algorithm for presenting stimuli, consists of an annular shift register 11 and a multi-position switch 12.

Блок 4 совпадений, обеспечивающий случайное формирование детерминированной последовательности (алгоритма предъ вл емых стимулов), со стоит из группы элементов И 13 и элемента НЕ 14.Block 4 of matches, providing a random formation of a deterministic sequence (algorithm of presented stimuli), consists of a group of elements And 13 and an element NOT 14.

Блок 5 задани программы, служащий дл записи и хранени заданного .алгоритма детерминированной последовательности до конца цикла испытаний и задани числа альтернатив (числа используемых при ответах кнопок), содержит кольцевые сдвигающие регистры 15, многопозиционные переключатели 16, двухвходовые элементы ИЛИ 17 и многовходовой элемент ИЛИ 18.The program setting block 5, which is used to record and store a predetermined deterministic sequence algorithm until the end of the test cycle and specify the number of alternatives (the number of buttons used for responses), contains ring shift registers 15, multi-position switches 16, two-input elements OR 17 and a multi-input element OR 18 .

Блок б сравнени , предназначенный дл вьщелени правильных ответов по каждой альтернативе, состоит из первой группы двухвходовых элементов И 19, второй группы двухвходовых элементов И 20 и многовходового элемента ИЛИ 21.The comparison block b, intended to provide the correct answers for each alternative, consists of the first group of two-input elements AND 19, the second group of two-input elements AND 20 and the multi-input element OR 21.

Пульт 7 оператора имеет индикатор 22 Готовность, кнопки 23 ответов , индикаторы 24 альтернатив, генератор 25 одиночных импульсов и многовходовой элемент ИЛИ 26.The operator’s remote control panel 7 has the Ready indicator 22, response buttons 23, indicators 24 alternatives, a generator of 25 single pulses and a multi-input element OR 26.

Блок 8 регистрации содержит счетчик 27 правильных ответов, делитель 28 с переменным коэффициентом делени и счетчик 29 числа циклов.The registration unit 8 contains a counter 27 of correct answers, a divider 28 with a variable division factor and a counter 29 of the number of cycles.

Триггер Шмитта9 работает по принципу ждущего мультивибратора, который при поступлении на вход короткого импульса с выхода пульта 7 оператора создает на первом выходе импульс заданной длительностиС 1-2 с) обеспечивающий, например, свечение индикаторов 24 в пульте, а при возвращении в исходное положение на втором выходе возникает короткий импульс (за счет подключени к выходу дифференцирующей цепи и диода), обеспечивающий сдвиг по кольцу в регистрах 15.The Schmitt trigger9 operates on the principle of a standby multivibrator, which, when a short pulse arrives at the input from the operator’s console 7, creates a pulse of a given duration at the first output C 1-2 s) providing, for example, the lights 24 in the console, and when it returns to its original position on the second the output of a short pulse occurs (due to the connection to the output of the differentiating circuit and the diode), providing a ring shift in the registers 15.

В тренажере число предъ вл емых стимулов в детермированном алсоритме и число устанавливаемых альтернатив может измен тьс от двух до п.In the simulator, the number of stimuli in the deterministic alsoritm and the number of installed alternatives can vary from two to n.

Работу с тренажером осуществл ют следующим образом.The simulator is operated as follows.

Сначала устанавливают переключатель 12 .блока 3 ввода эталонов в положение, соответствующее числу альтернатив или большее, переключатели 16 блока 5 задани программы и переключатель (на чертеже не показан ) делител 28 (определ ющий коэффициент делени ) в положение, соответствующее длине задаваемого алгоритма предъ вл емых стимулов, например п тое. Число задаваемых альтернатив (кнопок, которыми оператор должен пользоватьс при ответе) на данном цикле, например три, устанавливаетс включением трех переключателей 16 в п тое положение.First, set the switch 12. Of the block 3 for inputting the standards to the position corresponding to the number of alternatives or more, the switches 16 of the program setting unit 5 and the switch (not shown) of the divider 28 (determining the division factor) to the position corresponding to the length of the specified algorithm presented incentives, such as the fifth. The number of alternatives set (buttons that the operator must use when responding) on a given cycle, for example, three, is set by turning on three switches 16 to the fifth position.

Испытуемый/нажимает кнопку Готовность (на чертеже не показана), устанавливй в исходное состо ние счетчики 27 и 29 и регистры 11 и 15. Таким образом стираетс информаци , записанна ранее. Включаетс генератор 1 и подает тактовые импульсы на вход датчика 2 случайной последовательности импульсов и вход записи кольцевого сдвигающего регистра 11, обеспечива последовательное по влевне на каждом разр де регистра еди ичнoгo потенциала. Единичный потенциал последовательно подаетс на первые входы элементов И 13 блока 4 совпадений. При поступлении единицы с датчика 2 в одном из элементов И происходит совпадениеj так как на третий вход всех элементов И 13 поступает единица с выхода элемента НЕ 14.The subject / presses the Ready button (not shown in the drawing), reset the counters 27 and 29 and the registers 11 and 15 to their original state. Thus, the information recorded earlier is erased. Generator 1 is turned on and delivers clock pulses to the input of sensor 2 of a random sequence of pulses and an input to the recording of the annular shift register 11, providing a consistent register on the left at each discharge of the register of a single potential. The unit potential is sequentially supplied to the first inputs of the elements AND 13 of block 4 of the matches. When a unit arrives from sensor 2 in one of the AND elements, a coincidence j occurs, since the third input of all elements And 13 enters the unit from the output of the element NOT 14.

С выхода элемента И 13, в котором происходит совпадение, единица через элемент ИЛИ 17 блока 5 задани програг пиы поступает на вход записи, а через элемент ИЛИ 18 - на тактовые входы всех регистров, в том числе и кольцевого сдвигающего регистра 15. В первый разр д регистра 15 записываетс единица. В первые -разр ды остальных задействованных регистров записи не происходит, так как на их информационных входах отсутствует единичный потенциал, с приходом следующего импульса с одного из выходов блока 4 совпадений единица с первого разр да регистра 15 переписываетс во второй разр д и одновременно происходит запись единицы в первый разр д того регистра 15 на соответствующем элементе И 13 которого происходит совпадение единиц на входах. Запись алгоритма предъ вл емых стимулов происходит до тех пор, пока на выходе переключател : 16 одного из регистров 15 не по витс единица (в этом примере после выдачи датчиком 2 п ти импульсов), Эта единица с выхода переключател 16 поступает на первые входы элементов И 19 и 20 блока б сравнени и.на элемент ИЛИ 10. С выхода элемента ИЛИ 10 через элемент НЕ 14 на третьи входы элементов И 13 подаетс нулевой потенциал, предотвращающий прохождение импульсов через блок 4 совпадений . Одновременно единица с вы . хода элемента ИЛИ 10 поступает на индикатор 22 Готовность пульта 7 оператора , сигнализиру испытуемому о начале формировани заданного алгритма .From the output of the element And 13, in which a coincidence occurs, the unit through the element OR 17 of the block 5 of the program's task is fed to the record input, and through the element OR 18 - to the clock inputs of all the registers, including the ring shift register 15. For the first time q register 15 is written as one. In the first bits of the remaining involved registers, the recording does not occur, since there is no unit potential at their information inputs, with the arrival of the next pulse from one of the outputs of block 4 matches, the unit from the first bit of register 15 is copied to the second bit and the unit is simultaneously written in the first discharge of the register 15 on the corresponding element And 13 of which there is a coincidence of units at the inputs. The recording of the algorithm of the stimuli occurs until the output of the switch: 16 of one of the registers 15 fails to reach one (in this example, after the sensor issues 2 five pulses), This unit from the output of switch 16 goes to the first inputs of the AND elements 19 and 20 of the block b compared to the element OR 10. From the output of the element OR 10, through the element NOT 14, a third potential is applied to the third inputs of the elements AND 13, preventing the passage of pulses through the block 4 matches. Simultaneously unit with you. the progress of the element OR 10 enters the indicator 22 Readiness of the operator’s console 7, signaling the subject to begin forming a predetermined algorithm.

Оператор приступает к определению заданного алгоритма путем последовательных нажатий на одну из кнопок 23 ответов.The operator proceeds to the definition of a given algorithm by successively pressing one of the buttons 23 of the answers.

Если испытуемый правильно определ ет предъ вл емый стимул, т.е. нажимает на кнопку 23 ответа, то-импульс с выхода генератора 25 одиночных импульсов через кнопку 23 поступает на второй вход подключенного к ней элемента И 19 и через элемент ИЛИ 21 - в счетчик 27 числа правильных ответов блока 8 регистрации. Одновременно с выхода кнопки 23 импульс поступает через элемент ИЛИ 26 в делитель 28 и на вход триггера Шмитта 9, обеспечива поступление импульса заданной длины (1-2 с) с первого выхода на вторые входы элементов М 20. Так как на; первом входе элемента И 20 имеетс положительный (единичный) потенциал, то импульс с его выхода поступает на индикатор 24, сигнализиру испытуемому о правильном ответе. Через 1-2 с (в зависимости от регулировки) триггер Шлгатта 9 возвращаетс в исходное состо ние и на его втором выходе по вл етс импульс, который через элемент ИЛИ 18 поступает на тактовые входы регистров 15, обеспечива в регистрах 15 сдвиг по кольцу записанной информации. Теперь единичный потенциал подаетс с третьего регистра 15 на первые входы соединенных с ним элементов И 19 и 20, Одновременно первый индикатор 24 гаснет, сигнализиру испытуемомуо необходимости определени второго шага алгоритма.If the subject correctly determines the stimulus presented, i.e. presses the answer button 23, the pulse from the generator output 25 single pulses through the button 23 is fed to the second input of the AND 19 element connected to it and through the OR 21 element to the counter 27 of the number of correct answers of the registration unit 8. Simultaneously from the output of the button 23, the pulse enters through the OR 26 element to the divider 28 and to the input of the Schmitt trigger 9, providing the arrival of a pulse of a given length (1-2 s) from the first output to the second inputs of the M 20 elements. the first input element And 20 there is a positive (single) potential, then the pulse from its output goes to the indicator 24, signaling the subject about the correct answer. After 1-2 s (depending on the adjustment), the Schlgatt trigger 9 returns to its initial state and at its second output a pulse appears, which through the OR 18 element enters the clock inputs of the registers 15, providing in registers 15 ring-shifting the recorded information . Now the unit potential is supplied from the third register 15 to the first inputs of the elements 19 and 20 connected to it. Simultaneously the first indicator 24 goes out, signaling the subject to determine whether to determine the second step of the algorithm.

Claims

If the operator incorrectly determines the stimulus presented, for example, when determining the second step of the algorithm, he presses the wrong button, i.e. not on the third button, but on the second, then the recording in the counter 27 will not occur, since the first input of the element 19 connected to the second button 23 of the AND 19 signal: (unit potential) is absent and the pulse from the generator 25 at (incorrectly pressed 23 will not pass. Simultaneously, from the output of this button, 23 a pulse enters through the OR element 26 to the divider 28 and to the input of the Schmitt trigger 9, providing a pulse from its first output to the second inputs of the AND 20 elements. Since the first input of the third element is AND 20 there is a single potential then impulse with its in The output arrives at the third indicator 24, signaling the subject to which one he chooses the algorithm step (which he should press the button 23) Then the Schmitt trigger returns to its original position and, similarly to the described, shifts the ring of information recorded in registers 15. The unit potential is supplied from the second register 15 to the first inputs of the elements connected to it AND 19 and 20. The third indicator 24 turns off the operator about the need for the network to determine the third step of the algorithm. The process is repeated. After each decision (response) of the subjects from the output of the OR 26 element, a pulse is sent to the divider 28, which once per cycle (in this example, after five steps) writes one into the 29 counts of the number of cycles. When the algorithm of the operator coincides with the given one, indicator 22 Readiness goes out, the counter 27 of the number of correct mappings shows the length of the algorithm, and counter 29 shows the number of cycles for which the operator determines the specified algorithm. Depending on the readings of the counter 29, the number of cycles of experiments, the operator either finishes the research, or increases (decreases) the length of the algorithm or the number of alternatives, and continues the research, repeating all the actions, similar to that described. The use of the present invention allows a more precise definition of short-term memory and an improvement in the quality of selection of operators due to a more complete study of the processes of intellectual self-regulation, by changing the number of specified alternatives (first two alternatives are set, then, as far as assimilation, three, etc.) . The use of the student method (training) with the correction in the device makes it possible to simultaneously study the processes of short-term and long-term memory, which, in turn, also makes it possible to improve the quality of professional selection and the accuracy of assessing the professional skills of automated control system operators. Reducing the time it takes to prepare a device for work by automating the input of a deterministic algorithm of stimuli increases productivity in research. Claims 1. An automated control system operator simulator containing an operator console whose output is connected to the first input of the comparison unit, the first output of which is connected to the first input of the registration unit. a sample input unit connected to a clock pulse generator, a Schmitt trigger and an OR element, characterized in that, in order to improve the accuracy of the simulator, a random pulse train sensor, a program task block, a coincidence block, the first and second inputs of which are connected to a random pulse train .i to the standard input unit, and a third input to the output of the OR element and to the first input of the operator’s console, the second input of which is connected to the second output, and the third to the third output comparison unit, the first output is connected to the second input of the registration unit and to the first input of the Schmitt trigger, and the second output to the first input of the comparison unit, the first output of the Schmitt trigger is connected to the second input of the comparison unit, and the second output to the first input of the program setting block, output which is connected to the third and fourth inputs of the comparison unit and to the inputs of the OR element, and the input is connected to the output of the Sravraeni unit. 2. An exercise machine according to claim 1, characterized in that the coincidence unit contains a group of elements AND and an element NOT, wherein the first and second inputs of elements AND are respectively the first and second inputs of the block, the third inputs of elements AND are not connected to the element through the third input of the block, and the outputs of the AND elements are the output of the block. 3. The simulator according to claim 1, characterized in that the program setting block contains a group of ring shift registers, an OR element, multi-position switches and a group of OR elements, the register inputs are combined and connected to the outputs of the OR elements, the outputs of the registers are connected via multi-position switches to the output of the block, and the inputs of the OR elements are the input of the block. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 830505, cl. G 09 B 9/00, 1979,

2. USSR author's certificate for application 2927519 / 18-24, cl. G 09 B 9/00, 1980 (prototype).