SU1619329A1 - Тренажер оператора систем управлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автом тике и может быть использовано дл  тренировок и профессионального отбора операторов систем управлени . Цель изобретени  - повышение точности тренажера . Тренажер содержит пульт 1 оператора, блок 2 формировани  случайных сигналов, блок 3 управлени , формирователь 4 временных интервалов, регистр 5, блок элементов И 6, генератор 7 временных меток, блок 8 сравнени , блок 9 регистрации, счетчик реакций, блок 11 изменени  режима работы, блок 12 формировани  помех, формирователь 13 импульсов, счетчик 14 циклов, элемент 15 задержки и элемент ИЛИ 16. Введение счетчика 10, 11, блока 12, счетчика 14, элемента 15, элемента ИЛИ 16 говыаает точность устройства путем определена преобладающего навыка удлинени  (укорочени ) временного отрезка при воспроизведении , исключени  возможности подсчета времени про себ  и приводит к повышению объективности оценки оператора при отборе. 9 ил. SS (Л

Description

оэ

со со

ГС

со

Изобретение относитс  к автоматик и может быть использовано дл  тренировок и профессионального отбора операторов систем управлени .

Цель изобретени  - повышение точности тренажера путем вы влени  преобладающего навыка у оператора за счет определени  удлинени  (укорочени ) временных отрезков при воспроизведении и повышение объективности оценки за счет введени  свето-звуковой помехи при воспроизведении испытуемым временных отрезков, отвлекающей от возможности подсчета времени про себ .

На фиг.1 изображена структура тренажера; на фиг.2 - функциональна  схема пульта оператора; на фиг.З - то же, блока управлени ;на фиг.4 - то же, блока сравнени ; на фиг.5 - то же, блока регистрации; на фиг,6 - то же, счетчика реакций; на фиг.7 - то же, блока измерени  режима работы; на фиг.8 - то же, блока формировани  помех; на фиг.9 - временные диаграммы , по сн ющие работу.

Тренажер оператора систем управлени  содержит пульт 1 оператора, блок 2 формировани  случайных сигналов, блок 3 управлени , формирователь 4 временных интервалов, регистр 5, блок b элементов И, генератор 7 временных меток, блок 8 сравнени , блок 9 регистрации, счетчик 10 реакций , блок 11 изменени  режима работы блок 12 формировани  помех, формирователь 13 импульсов, счетчик 14 циклов , элемент 15 задержки и элемент ИЛИ 16.

Пульт оператора включает кнопку 17 Пуск, кнопки 18 и 19 Начало и Конец заполненного оператором отрезка времени, триггер 20, элементы И 21 и 22, индикаторы 23 и 24, фиксирующие соответственно увеличение + и уменьшение - отрезка временИ| сформированного оператором, формирователь 25 коротких импульсов по переднему и заднему фронтам подаваемог на вход импульса временного интервала , и индикаторы 26 и 27 соответственно начала и конца задаваемого отрезка времени. Блок 3 управлени  включает одновибратор 28, Т-триггер 29, первый и второй элементы И 30 и 31 и элемент ИЛИ 32.

Регистр 5 имеет триггеры по числу разных отрезков времени.

Блок 6 имеет элементы И по числу разных отрезков времени.

Блок 8 сравнени  содержит элемент

И 33, элемент ИЛИ 34, первый и второй элементы 35 и 36 запрета и элемент 37 задержки.

Блок 9 регистрации включает счетчик 38, дешифратор 39, индикатор 40,

одновибратор 41 и элемент 42 задержки .

Счетчик 10 реакций служит дл  определени  отклонений и содержит первый и второй счетчики 43 и 44 (с ре-

5 гулируемым циклом счета), первый и второй элементы И 45 и 46, первый и второй индикаторы 47 (удлиненные) и 48 (укороченные) и элемент ИЛИ 49. Блок 11 изменени  режима работы

0 включает элемент запрета, триггер 51, генератор 52 случайных импульсов и элемент И 53.

Блок 12 формировани  помех содержит генератор 54 псевдослучайной

5 последовательности (ПСИ), генератор 55 звуковой частоты, элемент 56 запрета , элемент И 57, световой индикатор 58 и звуковой индикатор 59 (электроакустический преобразователь;.

0 Тренажер работает следующим образом .

Включают питание. Счетчики 14, 38, 43 и 44 устанавливаютс  в исходное состо ние, триггеры 20 и 51 - в нулевое, а триггер 29 - во второе положение (на втором выходе единичный потенциал).

Оператор нажимает кнопку 17 Пуск

0 на пульте 1. Импульс с ее выхода поступает на второй (информационный) вход блока 2, подготовив последний дл  выдачи импульса на одном из выходов группы. Одновременно импульс с

5 выхода блока 2 через элемент ИЛИ 32 блока 3 подаетс  на вход одновибрато- ра 28, короткий импульс с выхода которого , поступив на управл ющий вход блока 2, обеспечит подачу импульса с одного из выходов группы последнего на соответствующий вход формировател  4, вызвав по вление на его выходе импульса (фиг.9а) длительностью, например , 25 с, и на вход соответствующего триггера регистра 5, перебросив его в единичное состо ние. Одновременно импульс с выхода одновибратора 28 поступит на вход Т-триггера 29, обеспечив по вление на его первом

5

0

5

5161

выходе единичного потенциала, который прикладываетс  к входу элемента И 30.

Единичный потенциал, поданный с выхода формировател  4 на второй вход элемента И 30, поступит на вход формировател  25 пульта 1. Передний фронт импульса временного интервала с выхода формировател  4 вызовет по в ление импульса на выходе формировател  25, который высветит индикатор 26 Начало, предупреждающий оператора о предъ влении отрезка времени. Задний фронт импульса временного интервала вызовет по вление импульса на выходе формировател  25, который высветит индикатор 27 Конец, предуп- реждакщий оператора об окончании временного отрезка и необходимости его воспроизведени .

Дл  воспроизведени  временного интервала оператор нажимает кнопку 18 Начало. Импульс с ее выхода через элемент ИЛИ 32 блока 3 поступает на вход одновибратора 28 и вход триггера 20 пульта 1, единичный потенциал с выхода которого подаетс  на элемент 37 блока 8 (фиг.96)и на вход элемента И 53 блока 11.

Импульс с выхода одновибратора 28 блока 3 перебрасывает триггер 29 во второе положение. Единичный потенци-щ с его второго выхода прикладываете к входу элемента И 31 и поступает ка управл ющий вход блока 2, обеспечив повторную подачу сигнала с одного и того же выхода группы последнего на соответствующий вход формировател  4, Этот же сигнал подаетс  на вход соответствующего триггера регистра 5, подтвердив его единичное состо ние.

Импульс временного интервала с выхода формировател  4 (фиг.9а) через элемент И 31 блока 3 подаетс  на элементы И 33 и ИЛИ 34 блока 8 одновременно с единичным импульсом, поступающим на их входы с элемента 37 врем  задержки которого определ етс  срабатыванием элементов 28, 31 и 32 (фиг.9в). Единичный потенциал с выхода элемента ИЛИ 34 подаетс  на информационный вход- элемента 35 и управл ющий вход элемента 36. На управл ющий вход элемента 35 и информационный вход элемента 36 поступает единичный потенциал с выхода элемента И 33.

Если оператор считает, что тельность зафиксированного (заполненного ) им отрезка времени истекла

96

(прошло 25 с), то нажимает кнопку 19 Конец пульта 1. Импульс с ее выхода поступает на вход триггера 20, обеспечив по вление на его выходе нулевого потенциала.

Если предъ вленный отрезок времени равен зафиксированному оператором, то нулевые потенциалы на выходах элементов 35 и 36 блока 8 не измен тс . Задний фронт импульса с выхода элемента ИЛИ 34 вызовет по вление на вы-

ходе формировател 

импульса о кото0

5

рый поступит на вход счетчика 14, зас фиксировав предъ вление временного отрезка, на входы триггеров регистра 5, перевед  их (подтвердив) в нулевое положение, на вход элемента 42 задержки блока 9 и на вход одновибратора

0 41, импульс с выхода которого подаетс  на управл ющий вход индикатора 40, высветив на последнем О (отсутствие ошибки), и на информационный вход блока 2, изменив случайное положение

5 сигнала на его групповом выходе. Задержанный импульс с выхода элемента 42, поданный на счетчик 38;, подтвердит его нахождение в исходном состо нии .

Q Если предъ вленный (контрольный) отрезок времени (фиг.9а) мекьье  а- фиксированного (воспроизведенного) оператором (фиг.96), то на выходе элемента 35 по витс  единичный импульс (фиг.9г), который через злемек -- ИЛИ 16 поступит на управл ющий вход блока 6 через соответствующий элемент И, на вход которого подан единичный потенциал с выхода соответствующего триггера регистра 5, запустит генератор 7, длительность временных меток на выходе которого соответствует данному временному интервалу, ка вход элемента И 45 и на вход элемента И 21 пульта 1. Так как на элемент И 21 подан единичный потенциал с выхода триггера 209 то засветитс  индикатор 23 + (фиг.9д), предупреждающий , что воспроизведенный оперйтоп ром отрезок времени имеет большую длительность.

Временные метки с выхода генератора 7 (фиг„9е) подаютс  на счетчик 38 с -блока 9, фиксиру  величину отклонени  от заданного (контрольного/ отрезка времени в %, и через злемек1 X 45 на счетчкк 43, фккскрумщкй общее число меток, с отклонением в сторону

увеличени  сформированного отрезка времени.

Задний фронт импульса с выхода элемента ИЛИ 34 вызовет по вление на выходе формировател  13 импульса (фиг.9ж), который поступит -на входы триггеров регистра 5, перевед  (подтвердив ) их нулевое положение, на вход элемента 42 задержки и на вход одно- вибратора 41, импульс с выхода которого подаетс  на управл ющий вход индикатора 40, высветив на последнем цифру, указывающую величину отклонени  , и на информационный вход блока 2, изменив случайное положение сигнала (следующий временной отрезок будет предъ влен другой величины). Задержанньй импульс с выхода элемента 42 установит счетчик 38 в исходное состо ние.

Если предъ вленный (контрольный) отрезок времени больше воспроизведенного оператором, то на выходе элемента 36 по витс  единичный импульс (фиг.9з), который через элемент ИЛИ 16 поступит на управл ющий вход блока 6, обеспечив запуск генератора 7 (фиг.9с) по входу, соответствующему данному временному отрезку, и на элемент И 22, на вход которого подан единичный потенциал с выхода формировател  4 через элемент И 31 блока 3. На выходе элемента И 22 по витс  единичный импульс, обеспечивающий загорание индикатора 24 2 (фиг.Эд), предупреждающего оператора что воспроизведенный им отрезок времени имеет меньшую длительность, чем контрольный . Величина отклонени  фиксируетс  счетчиком 38 блока 9, а общее число меток времени с отклонением в сторону уменьшени  сформированного временного интервала учитываетс  счетчиком 44.

1 „

Если число временных меток в одном

из счетчиков 43 или 44 (или в обоих) превысит допустимое (установленное предварительно) на выходе данного счетчика, например 43, по витс  единичный потенциал, который засветит индикатор 47. Свечение индикатора 47 указывает на склонность обучаемого к увеличению временных отрезков, а свечение индикатора 48 - на склонность к уменьшению отрезков. Одновременно единичный потенциал с выхода счетчика 43 через элемент ИЛИ 49 по5

0

5

даетс  на управл ющий вход элемента 50 запрета.

По окончании первого цикла импульс с выхода счетчика 14 поступит на вход элемента 15 задержки, на вход триггера 5 1 блока 11, подтвердив его нулевое состо ние, и на информационный вход элемента 50, но дальше не прой- g дет, так как на его управл ющем входе имеетс  единичный потенциал с выхода элемента ИЛИ 49. Задержанный импульс с выхода элемента 15 возвратит счетчик 14 и счетчики 43 и 44 в исходное состо ние .

Устройство переходит к следующему (второму) циклу.

Если во втором цикле число временных меток в счетчиках 43 и 44 не превысит допустимое (свечение индикаторов 47 и 48 отсутствует), то при по влении импульса конца цикла на выходе счетчика 14 последний пройдет через элемент 50 запрета, так как на его управл ющем входе имеетс  нулевой потенциал с выхода элемента ИЛИ 49, на вход триггера 51, перебросив его в единичное состо ние. Единичный потенциал с выхода триггера 51 запускает генератор 52 и прикладываетс  к элементу И 53, вход которого соединен с выходом генератора 52.

В следующем (третьем) цикле при нажатии оператором кнопки 18 единичный потенциал с выхода триггера 20 подаетс  на вход элемента И 53 блока 11. При поступлении импульса с выхода генератора 52, случайного по времени и длительности (фиг.Эз), на элемент И 53, на выходе последнего по витс  единичный потенциал, который включит генератор 54 блока 12 (генератор тактовых импульсов имеетс  в генераторе 54).

Псевдослучайна  последовательность импульсов (единиц и нулей) с выхода генератора 54 (фиг,9и) подаетс  на управл ющие входы элемента 56 запрета и элемента И 57. При поступлении единиц с выхода генератора 54 элемент 56 закрываетс , а элемент И 57 пропускает тональный сигнал с выхода генератора 55 - тональна  помеха (фиг.9к) на звуковой индикатор 59 (электроакустический преобразователь)8 5 а при поступлении нулей с выхода генератора 54 - прохождение тонального сигнала с выхода генератора 55 прекращаетс , засвечиваетс  световой

0

5

0

5

0

индикатор 58 - светова  помеха (фиг.9л), обеспечивающие отвлекающее воздействие на органы слуха и зрени . Чередование звуковой и световой помех предотвращает возможность подсчета времени (сбивает счет) испытуемым про себ , если он имел место.

Работа остальных блоков и элементов аналогична вышеописанному.

Если оператор при воспроизведении временных интервалов в цикле с помехами не превысит допустимый уровень удлинени  (укорочени ) отрезков времени , то импульс с выхода счетчика 14 поступит на вход триггера 51 блока 11 и переведет устройство в безпомеховый режим, предписыва  руководителю (испытуемому ) повысить требовани  по точности определени  временных отрез- ков.

Использование изобретени  в устройствах дл  тренировки операторов систем управлени  по воспроизведению временных интервалов повышает точ- ность устройства и объективность оценки оператора. Вы вление преобладающего навыка у обучаемого увеличивает или уменьшает воспроизведшее временные отрезки по сравнению с контрольными - дает возможность руководите:-, использовать оператора с учетом к щегос  навыка или применив соотве ;и,т- вующ е методики, устранить этот недостаток . Использование светозвуковых помех при воспроизведении временного отрезка оператором значительно повышает точность тренажера и объективность оценки оператора, так как отв

лекает обучаемого от возможности подсчета времени про себ , привод щего к искажению (завышении) результатов .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Тренажер оператора систем управлени , содержащий пульт оператора, регистр , формирователь импульсов, блок сравнени , формирователь временных интерваловj входы которого соединены с соответствующими выходами группы блока формировани  случайных сигналов и соответствующими информационными входами регистра, а выход - с первым

   5

   п

   5

   G

   5

   0

   5

   0

   входом блока управлени , второй вход и первый выход которого подключены к выходу и первому входу соответственно блока формировани  случайных сигналов, второй вход которого соединен с первым выходом пульта оператора , а третий вход - с выходом формировател  импульсов, первым входом блока регистра цели и управл ющим входом регистра, третий вход блока .управлени  подключен к второму выходу пульта оператора, второй выход - к первому входу пульта оператора, а третий выход - к второму входу пульта оператора и первому входу блока сравнени , первый выход которого соединен с третьим входом пульта оператора, а второй выход - с входом формировател  импульсов, входами труппы блока элементов, и подключены к соответствующим выходам регистра, а выходы - к соответствующим входам генератора временных меток, выход которого соединен с первым входом блока регистрации , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности тренажера , в него введены счетчик реакций , счетчик циклов, элемент JPO.OPK- ссл, блок фо мироваги  пом ,х, эле-ietn ИЛИ и блок изменени  : е;хпмз работы,, выход которого подключен к парному входу блока формирование no.tex5 г первый, второй и третий входы - соот ветственно к выводам счетчиков реакций и, циклов и к третьему выходу пульта опес тора, четвертый вход которого соединен с первым информационным входом счетчика реакций, третьим выходом блока сравнени  и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму информационному вход: счетчика реакций и первому входу блока сравнени  а выход - к входу блока элементов И, синхровход счетчика реакций соединен с выходом генератора временных меток, а установочный вход - с выходом элемента задержки и установочным входом счетчика циклов, выход которого подключен к входу элемента задержки а информационный вход - к выходу формировател  счетчика циклов, вторые входы блока сравнени  и блока формировани  помех соединены с выходом счетчика реакций.

   ФигЗ

   Фиг. 5

   fft

   га га 5о

   IE L

   г

   Фиг. 6

   77

   3

   tf

   х л.

   Перйый цикл

   1

   ц

   фиг.1

   .Я

   п

   пп

   Третий цикл

   Фиг. 9