Тренажер оператора автоматизированной системы управления

 

ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ, содержащий последовательно соединенные триггер Шмитта, блок ввода эталонов, ключ и блок регистрации, второй вход которого подключен к выходу делителя частоты, второй вход ключа соединен с вторым выходом триггера Шмитта, пульт оператора, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым и вторым входам элемента ИЛИ и блока сравнения , третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока ввода эталонов, отличающийс я -тем, что, с целью повьшенуя точности тренажера, в него введены последовательно соединенные генератор случайной последовательности импульсов и первый элемент И, выход которого подключен к входам делителя частоты и триггера Шмитта, и последовательно включенные триггер элемент задержки и второй элемент ТЛ, выход которого соединен с третьим входЬм блока регистрации, а второй вход - с выходом блока сравнения, первый вход триггера подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход - к (Л второму выходутриггера Шмитта, а второй выход - к второму входу первого элемента И, вход генератора случайной последовательности импуль сов соединен с выходом элемента ИЛИ. 2

„„SU„„1034062 д

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗИ) Q. 09 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3411674/18-24 (22) 24.03.82 (46) 07.08.83. Бюл..9. 29 (72) Н.И.Кудряшов, A.Ю.Чижов, Л.П.Волков и A.Ô.×èïèãà (53) 681.3.071(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 830505, кл.. G 09 В 9/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 898490, кл. G 09 В 9/00, 1980 (прототип). (54)(57) ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ, содержаШий последовательно соединенные триггер Шмитта, блок ввода эталонов, ключ и блок регистрации, второй вход которого подключен к выходу делителя частоты, второй вход ключа соединен с вторым выходом триггера

Шмитта, пульт оператора, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым и вторым входам элемента ИЛИ и блока сравнения, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока ввода эталонов, о т л и ч а ю ш и йс я .тем, что, с целью повышения точности тренажера, в него введены последовательно соединенные генератор случайной последовательности импульсов и первый элемент И, выход которого подключен к входам делителя частоты и триггера Шмитта, и последовательно включенные триггер элемент задержки и второй элемент и, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, а второй вход — с выходом блока сравнения, первый вход триггера подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход — к второму выходу триггера Шмитта, а второй выход — к второму входу первого.элемента И, вход генератора случайной последовательности импуль сов соединен с выходом элемента ИЛИ.

1034062

45.. Изобретение относится к автомати-.

<е. и вычислительной технике, в частности к тренажерам, и может быть использовано для профессионального отбора операторов.

Известен тренажер оператора авто- 5 матиэированных систем управления, содержащий блок управления, блок сравнения, датчик случайных событий, коммутаторы, блоки, памяти, генератор тактовых импульсов,.два счетчика, 10 элемент И и пульт ответов 1».

Оцнако тренажер имеет невысокую эффективность тренировки оператора, так как не учитывает .динамику процессов принятия решения. 15

Наиболее близким к предлагаемому является тренажер оператора автоматизированных систем управления, садержащий 11ульт оператора, первый и

"второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока ввода эталонов, а выход — к первому входу блока регистрации, второй вход которого через ключ соединен с первым выходом блока ввода эталонов и первым выходом триггера Шмитта, второй выход которого подключен к входу блока ввода эталонов, а вход через элемент ИЛИ вЂ” к выходам пульта оператора, причем выход элемента ИЛИ через делитель импульсов соединен с третьим входом блока регистрации 21.. 35

Использование известного тренажера показало, что при немедленной выдаче результатов действий большая часть испытуемых работает, уверенно.

Если же результат действий выдавать 40 с искусственной задержкой, то некоторые из испытуемых, работавших уверенно, теряются, внимание рассеивается, напряженность возрастает.

Известный тренажер обладает недостаточной тренируемостью, так ,как не учитывает зависимость кратко" временной памяти от задержек выдачи результатов, закрепляющих правильное или неправильное принятие решения испытуемым, и не позволяет судить о поведении испытуемого при работе на реальных пультах автоматизированных систем управления.

Цель изобретения — повышение точности тренажера с повышением .эффективности тренажа за счет приближения действий оператора при тренировке к реальным условиям обслуживания автоматизированных систем.

Указанная цель достигается тем, 60 . что в тренажер, содержащий последовательно соединенные триггер Шмитта, блок ввода эталонов, ключ и блок регистрации, второй вход которого подключен к выходу делителя частотьГ, $5 второй вход ключа соединен с вторым выходом триггера Шмитта, пульт оператора, первый и. второй выходы которого подключены соответственно к первым и вторым входам элетента ИЛИ и блока сравнения, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока ввода эталонов, введены после" довательно соединенные генератор случайной последовательности импульсов и первый элемент И, выход которого подключен к входам делителя частоты и триггера Шмитта, и последовательно включенные триггер, элемент задержки и второй элемент И, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, а второй вход - с выходом блока сравнения, первый вход триггера подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход— к второму выходу триггера Шмитта, а лторой выход — к второму входу первого элемента И, вход генератора случайной последовательности импульсов соединен с выходом элемента ИЛИ.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого тренажера.

Тренажер оператора автоматизированной системы управления содержит пульт 1 оператора, состоящий иэ формирователя 2 одиночных импульсов нулей и формирователя 3 одиночных импульсов единиц { кнопки управления не показаны ), блок 4 ввода эталонов, з адающий дет ермиров ан ный алгоритм предъявления стимулов, блок 5 сравнения, элемент ИЛИ .6, RS -триггер 7, элемент 8 задержки, элементы И 9 и

10, генератор 11 случайной последовательности импульсов, триггер Шмитта .12, ключ 13, делитель 14 частоты (импульсов ) и блок 15 регистрации, состоящий из логического пробника

16 и счетчиков 17 и 18 соответственно uèêëoâ и ошибок.

Тренажер работает следующим образом.

Экспериментатор с помощью блока

4 задает определенный алгоритм предъявления стимулов испытуемому, который представляет собой детерминированную, циклически повторяющуюся последовательность нулей и единиц, длина которой зависит от программы испытаний. Испытуемый, работая в удофном для него ритме, должен определить эту последовательность. После каждого хода испытуемого алгоритм экспериментатора определяется не сразу, а с задержкой, определяемой генератором 11; что приближает действия испытуемого к >еальным условиям обслуживания автоматизированных систем. В процессе тренажа подсчиты-. вается число циклов до полного совпадения алгоритмов и общее число ошибок, допущенных испытуемым. По

1034062

"&5 этим данным определяют характеристики испытуемого и, если нужно, пере- ходят к заданию нового, более слож- . ного алгоритма предъявления стимулов.

Перед проведением эксперимента экспериментатор с помощью блока 4 задает испытуемому определенный алгоритм предъявления стимулов: его длину (число разрядов в одном цикле предъявления )и вид (последовательность чередования единиц и нулей в цикле ), а также устанавливают в исходное состояние триггер 7 и счетчики 17 и 18 .(не показано ). Тре- . йажер 1 Ътов к работе.

Испытуемый, начиная работать на. тренажере, произвольно нажимает кнопку "Ноль" или "Единица", которые управляют работой формирователей 2 и 3 одиночных импульсов. Пусть испытуемый нажал кнопку "Единица". В этом случае формирователь 3 выдает одиночный импульс, который, поступает на вход блока 5 сравнения и на элемент ИЛИ 6. Импульс с выхода элемен.та ИЛИ 6, поступая на вход, триггера

7, устанавливает его в единичное состояние (на выходе его появляется единичный потенциал ), следовательно, на первом входе элемента И 9 появляется единица и запускает генератор

11. Так как на инверсном выходе триггера 7 до нажатия кнопки испытуемым был единичный потенциал, то за счет элемента 8 этот потенциал сохраняется (,на время задержки )на первом входе элемента И 10.

Если первым членом алгоритма экспериментатора был ноль, то в момент нажатия на кнопку с первого выхода блока 4 на вход блока.5 и ключ 13 поступает ноль. Следовательно, с выхода блока 5 на второй вход элемента И 10 поступает одино;ный импульс ошибки и записывается (на первом входе элемента И 10 сохраняется единичный потенциал за счет элемента 8 )в счетчик 18 (время задержки элемента 8 рассчитано на прохождение одного импульса).

Испытуемый ждет отображения (высвечивания 1 первого члена алгорит ма экспериментатора на логическом пробнике 16.

Если испытуемый не дождался отображения алгоритма экспериментатора и повторно нажал одну из кнопок ,или нажатие на кнопку произошло случайно, то импульс с выхода одного из формирователей 2 или 3 подтверждает состояние триггера 7, а записи в счетчик 18 не происходит, так как на первом входе элемента И 10 появляется нулевой потенциал.

С появлением случайной единицы на выходе генератора 11 с выхода эле мента И 9 подается импульс на вход делителя 14 (коэффициент деления кото-. рого равен длине алгоритма и устанавливаетсяпреподавателем заранее )и на вход трйггера Шмитта 12.

На первом выходе триггера 12 появляется единица, которая поступает на управляющий вход ключа 13 и обеспечивает подключение первого выхода блока 4 к пробнику 16, на индикато10 ре (не показан ), которого отображается состояние выхода..

Возвращение триггера Шмитта 12 (работающего по принципу ждущего мультивибратора ) в исходное .состоя15 ние сигналом с второго (инверсного) выхода, поданным на вход бЛока 4, сдвигает в нем информацию вправо на один разряд, а поступая на Р -вход триггера 7, устанавливает его в нуле20 вое состояние. При этом с выхода триггера 7 на. первый вход элемента

И 9 снимается нулевой потенциал, а на вход элемента И 10 через элемент

8 поступает единица.

Испытуемый визуально фиксирует первый член (в данном. случае нуль алгоритма экспериментатора и убеждается, что его алгоритм (а он выбран в качестве первого члена единицУ.)

ЗО e co>nwaeT °

Далее испытуемый снова нажимает по своему усмотрению на одну из кно-. пок "Ноль" или "Единица" ° Работа всех блоков и элементов тренажера при этом осуществляется аналогично .

З5 описанному.

Сравнивая последующие члены алгоритма, испытуемый добивается их полного совпадения. Число циклов, предъявленных испытуемому алгоритмов, 40 фиксируется счетчиком 17. Экспериментатор, анализируя информацию со счетчиков 17 и 18, определяет характеристики испытует.ого. Затем в соответствии с программой испытаний переходит к исследованию нового алгоритма, постепенно усложняя его.

Использование предлагаемого технического решения в устройствах для тренировки операторов автоматизированных систем управления rio сравнению с базовым объектом, которым является .прототип, привело к повышению эффективности тренажа. После тренировок на предлагаемом тренажере примерно у 70% испытуемых,. вначале работавших неуверенно, вырабатывается устойчивые навыки обслуживания автоматизированных систем управления в условиях, приближенных к реальным. Приблизительно ЗОВ испытуе мых отсеивается, так как допускают, большое число ошибок вследствие неустойчивого функционального состояния (повышение напряженности, рассеивание внимания и т.п. ), вызванно1034062

Составитель A.Êàðëoâ

Редактор A.Курах ТехредВ.Далекорей Корректор О. Билак

:Заказ 5630/53 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

ro искусственно созданной задержкой в выдаче результатов действий. Одновременно улучшилось качество отбора за счет уточнения индивидуальных способностей испытуемых. Это в свою очередь сократит время при вводе в строй операторов на действую цих Р.СУ.