SU758235A1 - Тренажер для обучения операторов 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к тренажерам для обучения операторов.

Известен тренажер для обучения операторов, содержащий генератор задаваемых функций и схему управ-? 5 ления, связанные с регистрирующим узлом.

Недостатком известного устройства является низкая степень тренированности оператора. 10

Цель изобретения - увеличение степени тренированности оператора, за счет выработки динамических реакций на изменение параметров. 15

Поставленная цель достигается тем, что тренажер имёет блок реле, блок преобразователей, узел моделирования объекта управления и магнитный регистрирующий блок, при этом 20 регистрирующий узел соединен с магнитным регистрирующим блоком и через блок преобразователей - с узлом моделирования объекта управления, выходы которого соединены с блоком 25 реле и магнитным регистрирующим блоком.

На фиг. 1 представлена структурная схема тренажера, на фиг.2 - пример выполнения блока преобразовате-' 30

2

лей, на Фиг. 3 - пример выполнения модели объекта управления.

Тренажер для обучения операторов содержит генератор 1 задаваемых функций, индикатор 2, датчик 3 испытуемого, схему 4 вычисления ошибок, коммутатор 5, интеграторы 6, измерительный блок 7, регистрирующий блок 8, схему 9 управления, синхронизатор 10, блок 11 реле, блок 12 преобразователей, модель 13 объекта управления, пульт управления 14, магнит ный регистрирующий блок 15, элемент ограничения 16, элемент ограничения 17 с зоной нечувствительности, идеал: ное реле 18 с зоной нечувствительности, реле 19 с гистерезисом и зоной нечувствительности, интеграторы 20 и 21 модели объекта.

Регистрирующий узел имеет индикатор 2, датчик 3 испытуемого, схему 4 вычисления ошибок, коммутатор 5, интеграторы 6, измерительный блок 7, регистрирующий блок 8 и синхронизатор 10.

Узел моделирования объекта управления содержит модель 13 объекта

управления и пульт 14 управления.

Устройство работает следующим

образом. ι

ί

758235

Программируемый входной или командный сигнал, являющийся функцией от времени, определяет.двигательную ответную реакцию оператора, которую он осуществляет путем воздействия на регулирующее устройство, которое генерирует выходной сиг*нал. Командный и выходной сигналы подаются на индикатор для представления оператору. Количественной мерой ошибки слежения является раз- ? ность между входным и выходным сигналами, и оператор должен все время сводить эту разность (ошибку) к нулю.

Командный сигнал с генератора 1 задаваемых функций поступает на вход синхронизатора 10, индикатор 2 и схему 4 вычисления ошибки. В случае работы без внешнего объекта ответный сигнал с датчика 3 испытуе' мого поступает через контакты блока 11 реле на вторые входы индикатора 2 и схемы 4 вычисления ошибки, -где

' осуществляется сравнение величины командного и ответного сигналов,

---^•->[г.-‘^-'ва^_{исляетСЯ} разность между ними (величина ошибки), которая через коммутатор 5 подается на итеграторы 6. Последние осуществляют операцию интегрирования в течение Времени, соответствующего длительности отдельного точностного движения. Величина напряжения на их выходах соответствует- интегральному

' показателю точности выполнения данного точностного движения. Причем коммутатор 5 подключает сразу по два интегратора б. Один из нихинтегри“'"'Ъ'руСт положительную величину ошибки (в случае опережения ответного сигнала) и дает показатель "опережение" другой - отрицательную (в случае

'отставания ответного сигнала) и дает показатель "отставания".

Результаты оценок с интеграторов .6 считываются измерительным блоком 7 (цифровой вольтметр) и в цифровом виде печатаются на бумажную лен1пр'и; помощи р'е ги ст-рйрующе го блока 8. Работа коммутаторов 5, интеграторов 6 и измерительного блока 7 оп' ределяется схемой управления 9, работа которой синхронизирована с фазами командного сигнала при помощи синхронизатора 10. так, что в определенные фазы командного сигнала коммутатор 5 подключает к схеме вычисления ошибки определенные интеграторы 6 (например, первый и второй);' а <5 двух других в это время осуществляется отсчет показаний измерительным блоком 7 и регистрация этих показаний. После последовательного отсчета и регистраций' показаний с интеграторов в момент переключения коммутатора 5 осуществляется сброс их показаний и коммутатор 5

........подключает их к выходу схемы 4 вычисления ошибки и отключает первые' два интегратора. Производится последовательный отсчет показаний с них а два других интегратора осуществляют интегрирование. Таким образом, осуществляется непрерывное измерение и регистрация в цифровом виде точности выполнения каждого точностного движения, связанного с фазами командного сигнала.

Показатель точности выполнения точностного следящего движения дается в относительных единицах. Для этого перед началом работы произ- ’ водят тарировку, т.е. устанавливают чувствительность интеграторов б так, что в отсутствии управляющих воздействий величина напряжения на выходе интеграторов соответствует 100% (100 В).

При введении режима управления с пульта управления 14 вырабатывается командный сигнал, включающий блок реле 11/ контакты которого отключают датчик 3 испытуемого от индикатора 2, а к входу последнего подключается выход модели объекта управления. Теперь ответная реакция оператора поступает на блок преобразователей 12, передаточные характеристики которой зависят от того, какой сменный блок подключен, и далее - на модель объекта управления и через контакты блока реле 11 на вход индикатора.

•Оценка точности работы осуществляется аналогичным образом. Экспериментатор с пульта управления 14 может менять передаточные характеристики блока преобразователей 12, моделирующего работу различных устройств управления и отдельных элементов систем управления (зона нечувствительности, ограничение, релейные исполнительные элементы), а также параметры модели 13 объекта уп.равления (массу). Переключение параметров может осуществляться в разные моменты времени, связанные с фазами' задающего' сигнала или с фазами ответных реакций испытуемых по желанию экспериментатора. Одновременно с началом работы оператора с пульта управления 14 включается магнитный регистрирующий блок 15,который осуществляет запись на магнитную ленту ошибок управления действий оператора, сигналов с выхода блока преобразователей ,,а также сигналов о фазах задающего сигнала, поступающих с выхода схемы управления 9. В момент переключения параметров системы управления (блока 12 преобразователей 12) или параметров модели 13 объекта управления поступает командный сигнал с пульта управления на блок, регистрирующий оценку точности работы системы, который обозначает момент изменения условий работы.

5

758235

6

оператора и выражается в смене цвета печати на ленте.

Предлагаемое устройство позволяет получать количественные показатели точности работы систем человек-машина 5 при работе оператора с различными системами управления и параметрами объектов управления, оценивать влияние отдельных элементов систем управления (зону нечувствительности, ограничения, релейных исполнительных элементов), а также параметров объекта управления (массы объекта) на. точность работы оператора. Кроме того, регистрация всех основных параметров (реакций оператора и состояний системы и объекта управления) позволяют вскрывать стратегию поведения операторов и причины появления тех или иных ошибок. Быстрое переключение работы операторов с одних систем управления на другие, а также резкое изменение параметров объекта управления позволяет получать динамические адаптационные характеристики деятельности операторов к тем

или иным системам и объектам управления.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Тренажер для обучения операторов, содержащий генератор задаваемых функций и схему управления, связанные с регистрирующим узлом, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени тренированности 10 оператора за счет выработки динамических реакций на изменение параметров, он имеет блок реле, блок преобразователя, узел моделирования объекта управления и магнитный ре15 гистрирующий блок, при этом регистрирующий узел соединен с магнитным регистрирующим блоком и через блок преобразователей - с узлом моделирования объекта управления, выходы 20 которого соединены с блоком реле и магнитным регистрирующим блоком.