SU991480A1 - Устройство дл оценки психофизиологических характеристик оператора автоматизированных систем управлени - Google Patents

Description

входу сумматора, введены последовательно включенные блок интегральной оценки и блок определени  оптималь ного коэффициента передачи системы, второй вход которого соединен с выходом формировател  кодов, первый второй и третий входы блока оценки качества регулировани  подключены соответственно к выходам счетчика времени, сумматора и счетчика циклов

При этом блок интегральной оценки содержит последовательно включенные измеритель напр жени , узел умножени  напр жений, узел интегрировани , дополнительный сумматор и узел делени  кодов, выход которого  вл етс  выходом -блока, входы узла умножени  напр жений и измерител  напр жени  и второй вход узла делени  кодов  вл ютс  соответственно первым, вторым и третьим входами блока.

Кроме того, блок определени  оптимального коэффициента передачи системы содержит последовательно включенные узел сравнени , ..ервый регистр, второй регистр и информаци: онное табло, первый вход узла сравнени   вл етс  первым входом блока, второй вход второго регистра  вл етс  -вторым входом блока, второй вход узла сравнени  соединен с втррым выходом первого регистра.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - функциональна  схема блока интегральной оценки на фиг.З функциональна  схема блока определени  Оптимального коэффициента передачи системы.

Устройство содержит программный узел 1, выполненный на релейно-контактных элементах .и реализующий заданный логиковременной алгоритм управлени , соединенный, .с коммутатором 2, источником 3 эталонного напр жени , счетчиком 4 времени и генератором 5 (случайных чисел), состо щим из последовательно соединенных, генераторов шума, триггеру Шмитта и усилител -ограничител  (не показаны Выход генератора 5 соединён с формирователем б импульсов масштабных коэффициентов передачи, представл ющим собой набор переключателей, выходы которого подключены к одним входам масштабных звеньев 7 каналов управлени  блока 8 масштабировани , выполненного в виде набора моделей безинерционных звеньев, и к входам формировател  9 кодов коэффициента передачи систелм (реализованного на умножител х аналоговых сигналов), соединенного с блоком 10 определени  оптимального коэффициента передачи системы пульт 11 оператора, подключенный к другим входам масштабных звеньев 7 каналов управлени , соединенных с функциональным преобразователем 12, выполненным на операционных усилител х, выход которог через cyrviMaTop 13 соединен с блоком 14 индикации и блоком 15 интегральной оценки (качества регулировани . соединенного с счетчиком 16 цикла.

Блок 15 интегральной оценки содержит последовательно соединенные измеритель 17 .напр жени  (величины отклонени , узел 18 умножени  напр жений, узел 19 интегрировани , сумматор 20 и узел 21 делени  кодов

Блок 10 .определени  оптимального коэффициента передачи систем содержит узел 22 сравнени , соединенный с регистром 23, подключенным через регистр 24 к информационному табло 25. Узел 1, генератор 5 и формирователь 6 объединены в блок 26 задани  программы обучени .

Устройство работает следующим образом .

При его включении узлом 1 формируетс  сигнал, который поступает на вход генератора 5 дл  формировани  последовательности случайных чисел R.: . Формирователь б в соответствии с сигналами на его входах задает масштабные коэффициенты М. , где i - номер канала, которые ввод тс  через первые входы в масштабные звень  7 каналов управлени  и в формирователь 9 дл  вычислени  коэффициента передачи системы по формулеУ

М П М . -1-1

По командам с выходов программного узла 1 запускаетс  источник 3, задающий оператору параметры управлени  в виде эталонного нацр жени , и коммутатор 2 дл  предъ влени  эталонного сигнала через сумматор 13 на блок. 14. Одновременно по команде выхода программного узла 1 запускаетс  счетчик 4.

Опе.ратор, в соответствии с информацией , предъ вл емой- на блоке 14, с органов пульта 11 через звень 7 воздействует на входы функционального преобразовател  12 с тем, чтоб скомпенсировать представленный эталонный сигнал. При этом сумматором 13 осуществл етс  вычисление сигнала рассогласовани 

Ax(t) j(tj- Xpnlt;.

Полученное рассогласование ux(tj поступает в блок 14, а также на вхо блока 15 оценки качества регулировани , вычисл емого по формуле

.

Величина отклонени  Ax(tJ, поступающего с выхода сумматора 13, определ етс  измерителем 17 и поступает на второй вход узла 18 дл  формировани  подинтегрального выражени .

Врем , отводимое оператору на процесс регулировани , задаетс  узлом 1 и с выхода счетчика 4 передаетс  на первый вход узла 18. Полученное в узле 19 значение критери  качества регулировани  Ij поступает на вход сумматора 20 дл  суммировани  со значени ми критериев качества регулировани  по остальным m эталонным сигналам j (j 1... m и на один вход узла 21, на другой вход которого поступает сигнал из счетчика 16, соответствующий количеству эталонных сигналов т, дл  получени  усредн ющего значени  крнтери  качества регулировани  1

УИ

iV

(и

По предъ влению m эталонных сигналов программым узлом 1 формируетс  команда на изменение масштабных коэффициентов передачи каналов управлени .

Полученные значени  М и IK, запоминаютс  в соответствующих регистрах 23 и 24 блока 10 определени  оптимального коэффициента передачи.

В качестве критери  оптимальности коэффициента передачи М Q выбран показатель I - / по которому определ етс  интегральна  оценка качества процесса регулировани . Дл  этого узлом 22 после каждого изменений масштабных коэффициентов М , даетс  команда дл  записи в регистр 23 величины ..

В этом случае регистр 23 дает разрешение на запись вычисленного в данном цикле значени  М. коэффициента передачи в регистр 24 к предъ влени  его на информационном табло 25.

Таким образом, в процессе исследований определ етс  оптимальное значение коэффициента передачи сие-темы , в которой данный оператор, характеризуе1 ый индивидуальными психофизиологическими характеристиками, может быть использован наиболее эффективно .

Использование предлагаемого устройства в практике обучени  позвол ет дать интегральную оценку качества регулировани  в услови х изменени  коэффициента систеки управлени , что расшир ет функциональные возможности устройства.

По сравнению с известными предлагаемое устройство обладает широкими возможност ми по варьирований параметров коэффициента обратной св зи систем регулировани  с участием операторов от 0,1 до 1. Это позвол ет определ ть не только оптимальные коэффициенты передачи проектируемых систем, но способствует улучшению профопределени  опе едтйров и сокращению средств их обучени  управлению различными системами на 15-20%,

Полученные оценки интегральных показателей качества работы позвол ют также отразить изменение характера управлени , св занное с обучением , через состо ние оператора и состо ние системы управлени .

15

Claims (3)

1.Устройство дл  оценки психофизиологических характеристик оператора автоматизированных систем управленн , содержащее последовательно включенные блок задани  програмNfti обучени , источник эталонных напр жений , коммутатор и счетчик циклов , последовательно соединенные

пульт оператора, блок масштабировани , функциональный преобразователь, сумматор и блок индикации, счетчик времени, вход которого подключен к второму выходу блока задани  программы обучени , третий выход которого соединен с вторым входом блока масштабировани  и входом формировател  кодов, второй выход коммутатора подключен к второму входу сумматора , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства, в него введены последовательно включенные бдок интегральной оценки и блок определени  оптимального коэффициента передачи

систены, второй вход которого соединен с выходом формировател  кодов , первый, второй и третий входы блока оценки качества регулировани  подключены соответственно к выходам

счетчика времени, сумматора и счетчика циклов.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что в нем блок интегральной оценки содержит

последовательно включенные измеритель напр жени , узел умножени  напр жений , узел интегрировани , дополнительный сумматор и -узел делени  кодов, выход которого  вл етс 

выходом блока, вход5л узла умножени  напр жений и измерител  .напр жени  и второй вход узла делени  кодов  вл ютс  соответственно первым, вторьм и третьим входами блока.

3. Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что.в нем блок определени  оптимального коэффициента передачи система содержит последовательно включенные узел

сравнени , первый регистр, второй

регистр и информационное табло, первый вход узла сравнени   вл етс  первым входом блока, второй вход второго регистра  вл етс  ВТОЕЯЛМ входом блока, второй вход узла сравнени  соединен с вторым выходом первого регистра.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 643957, кл. G 09 В 19/00, 1978.

2.Дмитриев Н.Е. и др. Устройство дл  моделировани  групповой взаимосв занной де тельности. Сб. Проблема инженерной психологии, вып. 3 М., АН СССР, 1968 прототип .

От fjtoKa 4

От блока /3

От Аюла 9 О

В 5ло1С 10 фиг. 2

25

Ont&twat -ofS

22

Фиг.