SU953650A1

SU953650A1 - Control system operator simulator

Info

Publication number: SU953650A1
Application number: SU813238192A
Authority: SU
Inventors: Виктор Михайлович Синеглазов
Original assignee: Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1981-01-12
Filing date: 1981-01-12
Publication date: 1982-08-23

Description

1one

Изобретение относитс к тренажерам операторов систем управлени и может быть использовано при подготовке операторов систем управлени .The invention relates to simulators of operators of control systems and can be used in the training of operators of control systems.

Известен тренажер операторов систем управлени , содержащий блок предъ влени информации и имитации воздействий, блок управлени ходом обучени , подключенный через счетчик и непосредственно к блоку вычислени и регистрации оценки тренажа и св занный с блоком предъ влени задани .A simulator of control system operators is known, which contains a block for presenting information and simulating impacts, a block for controlling the progress of training, connected via a counter and directly to a block for calculating and recording a training assessment and associated with a block for giving a task.

Недостатком известного тренажера вл етс невысока эффективность тренажа.A disadvantage of the known simulator is the low efficiency of the simulator.

Цель изобретени - повышение эффективности тренажа.The purpose of the invention is to increase the effectiveness of training.

Поставленна цель достигаетс тем, МТС тренажер операторов систем управлени , содержащий блок предъ влени информации и имитации воздействи , блок управлени ходом обучени , подключенный через счетчик и непосредственно к блоку вычислени и регистрации оценки тренажа и- св занный с блоком предъ влени задани , имеет имитатор движени , блок, аварийных ситуаций, блок проведени оптимальной работы, вычислитель частных оценок и блок оценки действий оператора, при этом входы вычислител -частных оценок св за10 ны соответственно с выходом счетчика , выходом имитатора движени и выходами блока проведени оптимальной работы, а выходы - с первыми входами блока вычислени и регистрации оцен15 ки тренажа и управл ющим входом счётчика , второй вход блока вычислени и регистрации о.цёнки тренажа подключен к блоку оценки действий оператора, входы блока проведе20 ни оптимальной работы подключены к выходу аварийных ситуций , первым входам имитатора дви жени и выходу блока предъ влени задани , управл ющий выход блока предъ влени информации и имитаци/ воздействий через имитатор движени подключен к информационнрму входу блока предъ влени информации и имитации воздействий, причем управл ющий выход блока управ лени ходом обучени св зан со входом блока аварийных ситуаций., На чертеже представлена блок-схема тренажера операторов систем управ лени . Тренажер операторов систем управлени содержит узел 1 отображени и передачи информации, предъ вл емой оператору 2, органы 3 управлени объектов, блок про влени задани , первый вход которого соединен с первым выходом пульта 5 инструктора обучени , второй - с первым выходом узла 6 задани времени, подключенного входом к второму выходу пульта 5инструктора обучени , вторым выходом - к входу счетчика 7, третьим выходом - к первому входу вычислител 6суммарной оценки, первый вход которого соединен с вторым входом смет чика 7, а выход - с входом узла 9 регистрации, при этом выход имитатора 10 движени соединен со входом ,узла отображени и передачи информации , первым входом вычислител 11 частных оценок,; а первый вход чере блок 12 аварийных ситуаций с треть им выходом пульта 5 инструктора обучени , второй вход - с выходом блока предъ влени задани , входами узла 13оптимальных регул то|зов и узла 14моделей движени с обученным оператором , подключенного вторым входом к выходу узла 13, третьим входом - к второму входу узла оптимальных регул торов и выходу блока аварийных ситуаций , а выходами - к второму и третьему входам вычислител 11 частных оценок. Четвертый вход вычислител соединен с выходом счетчика 7,а первый выход - с вторым входом счет чика 7 и первым входом вычислител 8 суммарной-оценки, второй выход с вторым входом вычислител 8 суммар ной оценки. Третий вход вычислител подключен к блоку 15 оценки действий оператора 15, четвертый вход - к третьему входу узла 6 задани времени , а выход - к входу узла 9 регистрации . Блок предъ влени информации и имитации воздействий имеет узел 1 9 4 отображени и передачи информации и орган 3 управлени объектом. Блок управлени ходом обучени содержит пульт 5 инструктора обучени и узел задани времени. Блок вычислени и регистрации оценки .тренажа имеет вычислитель 8 суммарной оценки и узел 9 регистрации . Блок управлени оптимальной работы включает узел 13 оптимальных регул торов и узел k моделей движени .с обучением оператором. В основе предлагаемой методики оценки действий обучаемого на тренажере использовано представление обучаемого в процессе поэтапного усво ени программы обучени в виде динамического звена с измен ющимис подпрограммами, численные значени которыхсоответствуют определенным динамическим показател м замкнутой системы управлени объект-оператор . Эталонные .решени образуютс автоматическими системами, рассчитанными по динамическим характеристикам соответствующих систем управлени объектом, в контур которых входит обученный оператор. При этом, полученным таким образом системам автоматического управлени можно поставить в соответствие определенного вида функционал качества, минимум которого достигаетс при выбранных параметрах систем. Значени этого функционала качества в случае действий реального оператора отличаютс от оптимального, что позвол ет использовать его дл оценки действий при обучении. С целью ускорени сроков и повышени качества обучени в тренажере используетс блок аварийных ситуаций, с помощью которого инструктор может создать искусственно аварийную ситуацию в произвольный момент времени. При этом к модели движени с обученным оператором подключен соответствующий оптимальный регул тор. Работу оператора нельз оценивать трлько по количественным характеристикам, определ ющим качество выполнени решаемых задач. Немаловажным фактором при работе оператора вл етс его психофизиологическа напр женность, котора учитываетс блоком-15Тренажер операторов систем управлени функционирует следующим образом .The goal is achieved by the MTS, the simulator of control system operators, which contains the unit for presenting information and simulating the effect, the unit controlling the progress of training, connected via a counter and directly to the unit for calculating and recording the training assessment and associated with the unit for presenting the task, has a motion simulator , block, emergency situations, block of conducting optimal work, calculator of private assessments and block of estimating operator’s actions, while the inputs of calculator-private assessments are associated with the output from the output, the motion simulator output and the outputs of the optimal operation execution unit, and the outputs with the first inputs of the calculation and recording unit of the training assessment and the control input of the counter, the second input of the calculation and registration unit of the training center is connected to the operator action assessment unit, the inputs of the unit No optimal operation is connected to the emergency exit, the first inputs of the motion simulator, and the output of the task setting block, which controls the output of the information presentation and simulation block / impacts through the simulator Vision informatsionnrmu connected to the input of the detection information pred and simulation effects, wherein the output control unit councils laziness stroke learning is associated with an input unit emergencies., The drawing shows a block diagram of the simulator system operators laziness councils. The simulator of control system operators contains a node 1 for displaying and transmitting information presented to operator 2, object control bodies 3, a task processing unit, the first input of which is connected to the first output of the learning instructor’s console 5, the second to the first time output of the time setting 6, connected by the input to the second output of the console 5 training instructor, the second output - to the input of the counter 7, the third output - to the first input of the calculator 6 of the total assessment, the first input of which is connected to the second input of the estimator 7, and the output - to the input of the node 9 and registration, the output of the motion simulator 10 is connected to the input node and transmitting the display information, the first input of the calculator 11, partial count ,; and the first input block emergency unit 12 with the third output of the teaching instructor's console 5, the second input with the output of the pre-assignment unit, the inputs of the node 13 of the optimal adjustments and the node 14 of the motion models with a trained operator connected by the second input to the output of the node 13, the third input to the second input of the node of optimal controllers and the output of the block of emergency situations, and the outputs to the second and third inputs of the calculator 11 private evaluations. The fourth input of the calculator is connected to the output of the counter 7, and the first output is connected to the second input of the calculator 7 and the first input of the calculator 8 of the total estimate, the second output with the second input of the calculator 8 of the total score. The third input of the calculator is connected to the unit 15 for evaluating the actions of the operator 15, the fourth input to the third input of the node 6 for setting the time, and the output to the input of the node 9 for registration. The unit for presenting information and simulating impacts has a node 1 9 4 for displaying and transmitting information and the body 3 for controlling the object. The unit for controlling the progress of training contains the console 5 of the instructor of training and the node for setting the time. The unit for calculating and recording the evaluation of the drainage has a total calculator 8 of total evaluation and a registration unit 9. The optimal operation control unit includes the optimal regulator node 13 and the motion model node k with operator training. The proposed methodology for assessing the student’s actions on the simulator is based on the student’s representation in the process of gradual mastering of the training program as a dynamic link with varying subroutines, the numerical values of which correspond to certain dynamic indicators of the closed object-operator control system. The reference solutions are formed by automatic systems calculated from the dynamic characteristics of the corresponding object control systems, the contour of which includes a trained operator. In this case, the automatic control systems obtained in this way can be assigned to correspond a certain kind of quality functional, the minimum of which is reached with the selected system parameters. The values of this quality function in the case of actions of a real operator differ from the optimal one, which makes it possible to use it for evaluating actions during training. In order to speed up the timing and improve the quality of training in the simulator, an emergency block is used, with which the instructor can create an artificially emergency situation at an arbitrary point in time. In this case, the corresponding optimal controller is connected to the motion model with a trained operator. The operator’s work cannot be assessed solely by quantitative characteristics that determine the quality of the tasks performed. An important factor in the work of the operator is his psycho-physiological intensity, which is taken into account by the block. 15 The simulator of control system operators operates as follows.

Инструктор через блок Л предъ влени задани осуществл ет выбор учебнойзадачи , начальных условий движени , предъ вл емых оператору 2. В соответствии с выбранной учебной задачей производитс выбор необходимой модели движени объекта, peaлизующий нужный режим, а также модели движени с обученным оператором и оптимального регул тора, реализующих эталонное решение. The instructor, through the task presentation unit L, selects the learning task, the initial motion conditions presented to the operator 2. In accordance with the selected learning task, the required motion model of the object is selected, the desired mode is adjusted, and the motion model with a trained operator and the optimal controller are selected. implementing a reference solution.

Решени , полученные в результате действи реального оператора и обученного , сравниваютс в вычислителе 11 частных оценок, где определ ютс частные оценки де тельности оператора на различных режимах движени . The solutions obtained as a result of the action of the real operator and the trained one are compared in the calculator 11 partial assessments, where the particular estimates of the operator's activity in various driving modes are determined.

При этом учитываетс врем выполнени каждого из режимов, которое сравниваетс с временем выполнени подзадачи обученным оператором. При этом осуществл етс сброс счетчика 7- В вычислителе суммарной оценки 8 определ етс суммарна оценка выполнени оператором учебной задачи с учетом всех частных оценок, важности режимов, учета психофизиологической напр женности оператора. ,По сигналу с узла 6 задани времени вычислитель 8 суммарной оценки выдает в узел 9 регистрации суммарну оценку де тельности оператора. This takes into account the execution time of each of the modes, which is compared with the execution time of the subtask by a trained operator. In this case, the counter 7- is reset in the calculator of the total score 8, it is determined the total score of the training task performed by the operator, taking into account all particular assessments, the importance of the modes, and the psycho-physiological intensity of the operator. According to the signal from node 6, the time calculator 8 of the total estimate issues to the registration node 9 a total estimate of the operator's activity.

Claims

1. USSR author's certificate W, cl. G 09 B 7/00,1977.