Тренажер операторов систем управления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) С 09 В 9 ОО (*

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3643 1 20/18-1 (22) 16. 09. 83 (46) 07. 02. 85. Бюл. У 5 (72) В.P.Ñîëîâüåâ и В.В.Новиков (53) 681.3.071 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

N- 754465, кл. С 09 В 9/00, 1978. (54) (5 7) 1 . ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРОВ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ, содержащий пульт оператора, соединенный первыми входом и выходом с соответствующими информационными выходом и входом блока регистрации времени реакции, блок определения величины ошибки, соединенный первым входом с первым выходом блока синхронизации сигналов, блок ввода эталонов, связанный выходом с первым входом блока сравнения, подключенного вторым входом к выходу блока определения величины ошибки, вычисЛитель, соединенный выходом с первим входом блока регист рации текущей оценки, блок регистрации результирующей оценки, соединенный выходом с первым входом блока индикации оценки, блок регистрации времени реакции, связанный первым входом с вторым выходом блока синхронизации, и дополнительные вычислители, о т и и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности тренажа, он имеет блок коммутации сигналов индикации и блок регистрации оценки степени готовности к операциям управления, первый вход которого связан с выходом первого дополнительного вычислителя, второй его вход соединен с вторим входом блока определения величины ошибки. третий его вход связан с вторым ь

„„SU„„1138821 А ходом пульта оператора и третьим входом блока определения величины ошибки, первый вход первого допол, нительного вычислителя подключен к выходу блока регистрации текущей оценки и первому входу блока коммутации сигналов индикации, второй вход блока регистрации текущей оценки через второй дополнительный вычислитель подсоединен дополнительно к первому выходу блока синхронизации, выходы блока регистрации оценки степени готовности к операциям управления связаны с входами блока регистрации результирующей оценки, Ф блока регистрации времени реакции ф и вторыми входами блока коммутации сигналов индикации, третий вход которого подключен к второму входу С: блока регистрации результирующей оценки и первому выходу блока ре- Я гистрации времени реакции, четвертый вход блока коммутации сигналов индикации соединен с входом блока синхронизации и вторым выходо бло- ка-регистрации времени реакции, третий выход которого связан с вто- Q0 рым входом первого дополнительного Я) вычислителя и пятымовходом блока, Я коммутации сигналов индикации, выхо- > ы ды которого подключены к вторым вхо.дам блока индикации оценки и пульта оператора, причем вход вычислителя соединен с выходом блока сравнения. ф»

2. Тренажер по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что блок регистрации времени реакции имеет элементы И, триггеры, счетчики, цифроаналоговые преобразователи, элементы задержки, дифференциатор, ключ и делитель напряжения, входы которого через по11 следовательно соединенные цифроаналоговые преобразователи и счетчики соединены с выходами первого и второго элементов Й, подключенных первыми входами к второму выходу блока синхронизации, второй вход первого элемента И связан с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого триггера, первым входом пульта оператора и вторым входом второго элемента И, второй вход третьего элемента И подключен к выходу второго триггера, соединенного первым входом с первыми входами первого и третьего триггеров и выходом первого элемента задержки, связанного входом с вторыми входами второго и третьего триггеров, выходом дифференциатора и входом второго элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, вход дифференциатора связан с входом блока синхронизации и выходом четвертого триггера, который подключен входами соответственно к первому выходу пульта оператора и одному из выходов блока регистрации оценки степени готовности к операциям управления, выход третьего триггера соединен с вторым выходом блока регистрации результирующей оценки и первым входом ключа, подключенного вторым входом к выходу делителя напряжения и выходом — к второму входу первого дополнительного вычислителя.

3. Тренажер по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что блок регистрации оценки степени готовности к операциям управления имеет усилителиограничители, элементы задержки, триггеры, интеграторы, делитель напряжения, сумматор, усилители, диф. ференциаторы и элемент И, при этом

38821 один из выходов пульта оператора через последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель и первый дифференциатор связан с одним из входов блока регистрации времени реакции и первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого триггера и входу первого интегратора, соединенного с первым входом делителя напряжения, который вторым выходом связан с выходом второго интегратора, подключенного входом к выходу второго триггера, соединенного первым входом с выходом элемента И, один из входов блока определения величины ошибки через последовательно соединенные .второй усилитель-ограничитель и второй дифференциатор подключен к входам элементов задержки и управляющим входам интеграторов, выход первого элемента задержки соединен с первым входом триггера, второй вход которого связан с вторым входом второго триггера и выходом второго элемента задержки, причем выход делителя напряжения через первый усилитель подключен к первому входу сумматора, соединенного вторым входом с вьиодом второго усилителя, который входом соединен с одним из выходов первого дополнительного вычислителя.

4. Тренажер по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что блок коммутации сигналов индикации имеет узел ключей и сумматоры, при этом выходы узла ключей соединены с соответствующими выходами блока регистрации оценки степени готовности к операциям управления, блока регистрации текущей оценки и блока регистрации времени реакции, а его выходы через сумматоры подключены.к вторым входам пульта оператора.

Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления и может быть использовано при обучении операторов.

Известен тренажер операторов сис- 5 тем управления, содержащий пульт оператора, соединенный первыми входом и выходом с соответствующими информационными выходом и входом блока регистрации времени, блок опреде-. ления величины ошибки, соединенный .первым входом с первым выходом блока синхронизации сигналов, блок ввода эталонов, связанный вьиодом с первым

3 113 входом блока сравнения, подключенного вторым входом к выходу блока определения величины ошибки, вычислитель, соединенный выходом с первым входом блока регистрации текущей оценки, блок регистрации результирующей оценки, соединенный выходом с первым входом блока индикации оценки, блок регистрации времени реакции, связанный первым входом с вторым выходом блока синхронизации, и дополнительные вычислители (1).

Недостатком известного устройства является невысокая эффективность тренажа. 15

Цель изобретения — повышение эффективности тренажа.

Поставленная цель достигается тем, что тренажер операторов систем управления, содержащий пульт оператора, 20 соединенный первыми входом и выходом с соответствующими информационными выходом и входом блока регистрации времени реакции, блок определения величины ошибки, соединенный первым

25 входом с первым выходом блока синхронизации сигналов, блок ввода эта лонов, связанный выходом с первым входом блока сравнения, подключенного вторым входом к выходу блока определения величины ошибки, вычислитель, соединенный выходом с первым входом блока регистрации текущей оценки, блок регистрации результирующей оценки, соединенный выходом.с первым Ç5 входом блока индикации оценки, блок регистрации времени реакции, связанный первым входом с вторым выходом блока синхронизации, и дополнительные вычислители, имеет блок коммута- 4 ции сигналов индикации и блок регистрации оценки степени готовности к операциям управления, первый вход которого связан с выходом первого дополнительного вычислителя, второй 4 его вход соединен с вторым входом блока определения величины ошибки, третий его вход связан с вторым выходом пульта оператора и третьим входом блока определения величины ошибки, первый вход первого дополнительного вычислителя подключен к выходу блока регистрации текущей оценки и первому входу блока коммутации сигналов индикации, второй вход блока регистрации текущей оценки через второй дополнительный вычислитель подсоединен дополнительно к первому выходу блока

8821 4 синхронизации, выходы блока регистрации оценки степени готовности к операциям управления связаны входами блока регистрации результирующей оценки, блока регистрации времени реакции и вторыми входами блока коммутации сигналов индикации, третий вход которого подключен к второму входу блока регистрации результирующей оценки и первому выходу блока регистрации времени реакции, четвертый вход блока коммутации сигналов индикации соединен с входом блока синхронизации и вторым выходом блока регистрации времени реакции, третий выход которого связан с вторым входом первого дополнительного вычислителя и пятым входом блока коммутации сигналов индикации, выходы которого подключены к вторым входам блока индикации оценки и пульта оператора, причем вход вычислителя соединен с выходом блока сравнения.

Кроме того, блок регистрации времени реакции имеет элементы И, триггеры, счетчики, цифроаналоговые преобразователи, элементы задержки, дифференциатор, ключ и делитель напряжения, входы которого через последовательно соединенные цифроаналоговые преобразователи и счетчики соединены с выходами первого и второго элементов И, подключенных первыми входами к второму выходу блока синхронизации, второй вход первого элемента И связан с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого триггера, первым входом .пульта оператора и вторым входом второго элемента И, второй вход третьего элемента И подключен к выходу второго триггера, соединенного первым входом с первыми входами первого и третьего триггеров и выходом первого элемента задержки, связанного входом с вторыми входами вгорого и третьего триггеров, выходом дифференциатора и входом второго элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, вход дифференциатора свя зан а входом блока синхронизации и выходом четвертого триггера, который подключен входами соответственно к первому выходу пульта оператора и одному из выходов блока регистрации оценки степени готовности к операциям управления, выход третьего триг1138821 гера соединен с вторым выходом блока регистрации результирующей оценки и, первым входом ключа, подключенного вторым входом к выходу делителя на" пряжения и выходом — к второму входу, 5 первого дополнительного вычислителя.

При этом блок регистрации оценки степени готовности к операциям управления имеет усилители-ограничители, элементы задержки, триггеры, интегра- 1О торы, делитель напряжения, сумматор, .усилйтели, дифференциаторы и элемент

И, при этом один из выходов пульта оператора через последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель и первый дифференциатор связан с одним из входов блока регистрации времени реакции и первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого триггера и входу первого интегратора, соединенного выходом с первым входом делителя напряжения, который вторым выходом связан с выходом второго интегратора, подключенного входом к выходу второго триггера, соединенного первым входом с выходом элемента И, один из входов блока определения величины ошибки через последовательно соединенные второй усилитель-ограничитель и второй дифференциатор подключен к входам элементов задержки и управляющим входам интеграторов, выход пер:вого элемента задержки соединен с первым входом первого триггера, второй вход которого связан с вторым входом второго триггера и выходом второго элемента задержки, причем выход делителя напряжения через первый усилитель подключен к первому

40 входу сумматора, соединенного вторый

ВхОдОМ с ВыхОдОм ВТОРОГО усилителя, который входом соединен с одним из выходов первого дополнительного вычислителя.

Кроме того, блок коммутации сигналов индикации имеет узел ключей и сумматоры, при этом входы узла ключей соединены с соответствующими выходами блока регистрации оценки степени готовности к операциям управле- ния, блока регистрации текущей оценки и блока регистрации времени реакции, а его выходы через сумматоры подключены к вторым входам пульта оператора.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого тренажера; на фиг. 2структурная схема пульта оператора;; на фиг. 3 — структурная схема узла определения величины ошибок; на фиг. 4 — принципиальная схема блока регистрации текущей оценки; на фиг 5структурная схеМа узла определения результирующей оценки; на фиг. 6— структурная схема блока регистрации времени реакции; на фиг. 7 - структурная. схема блока регистрации оценки степени готовности к операциям управления; на фиг. 8 — блок-схема блока коммутации сигналов индикации; на фиг. 9 — эпюры напряжений, поясняющие работу устройства; на фиг. 10эпюры напряжений, поясняющие работу блока регистрации времени реакции; на фиг. 11 — эпюры напряжений, пояс-. няющие работу блока регистрации оценки степени готовности к операциям управления.

Устройство содержит пульт 1 оператора, первый ключ 2, узел 3 опре-, деления величины ошибок, второй ключ

4, блок 5 сравнения, состоящий из усилителя-ограничителя 6, инвертора

7 и сумматора 8, блок 9 ввода эталонов, состоящий из набора стабилизированных источников питания, узел

10 синхронизации сигналов, состоящий из генератора импульсов, зычислитель

11, состоящий из счетчика 12 и цифроаналогового преобразователя 13, дополнительный вычислитель 14, состоящий из счетчика 15 и цифроаналогового преобразователя 16, блок 17 регистрации текущей оценки, состоящий из делителя напряжений„ третий ключ 18, узел 19 определения результирующей оценки, блок 20 индикации оценки, состоящий из первого 21, второго 22 и третьего 23 измерительных приборов, элемент И 24, блок 25 регистрации времени реакции, дополнительный вычислитель 26; состоящий из первого масштабного усилителя 27, сумматора 28 и второго масштабного усилителя 29, блок 30 регистрации оценки степени готовности к операциям управления и блок 31 коммутации

Оигналов индикации.

Пульт 1 оператора содержит кнопочный выключатель 32, одновибратор 33, потенциометр 34, ручной привод 35, первый измерительный прибор 36, второй измерительный прибор 37, и визуальный индикатор 38.

Узел 3 определения величины оши- . бок содержит первый.усилилительограничитель 39, первый сумматор 40, 11388

7 первый инвертор 41, второй сумматор

42, второй усилитель-ограничитель 43 и второй инвертор 44.

Узел 19 определения результирующей оценки содержит аналого-цифровой. преобразователь 45, цифровой накапливающий сумматор 46, первый цифроаналоговый преобразователь 47, счетчик, 48, второй цифроаналоговый преобразователь 49, делитель 50 напряжений. 10

Блок 25 регистрации реакции содержит элементы И 51-53, триггер 54, . счетчики 55 и 56, элементы 57 и 58 задержки цифроаналоговые преобразователи 59 и 60, триггер 61, дифференци- 15 атор 62, ключ 63, делитель 64 напряжения, триггеры 65 и 66.

Блок 30 включает в себя усилителиограничители 67 и 68, элемент 69 задержки, фильтр 70, интегратор 71, 20 дифференциаторы 72 и 73, элемент 74 задержки, триггер 75, интегратор 76, элемент И 77, усилитель 78, сумматор

79, усилитель 80 и делитель 81 напряжений. 25

Блок 31 включает в себя сумматоры

82 и 83 и узел ключей 84-86.

Блок определения величины ошибки имеет ключ 2, узел 3 определения величины ошибок и ключ 4.

Блок синхронизации сигналов содержит узел 10 синхронизации сигналов и элемент И 24.

Блок регистрации результирующей оценки имеет ключ 18 и узел 19 определения результирующей оценки.

При этом первый вход блока.30 связан с выходом дополнительного вычислителя 26, второй его вход соединен с вторым входом блока определения 40 величины ошибки, третий его вход связан с вторым выходом пульта оператора и третьим входом блока определения величины ошибки, первый вход дополнительного вычислителя 26 под- 45 ключен к выходу блока 17 регистрации текущей оценки и первому входу блока

31 коммутации сигналов индикации, второй вход блока 17 регистрации текущей оценки через дополнительный вычислитель 14 подсоединен дополнительно к первому выходу блока синхронизации. Выходы блока 30 регистрации оценки степени готовности к операциям управления связаны с входами блока регистрации результирующей оценки, блока 25 регистрации времени реакции и вторыми входами блока

21 8

31 коммутации сигналов индикации, . третий вход которого подключен к второму входу блока регистрации результирующей оценки и первому выходу блока 25 регистрации времени реакции, четвертый вход блока 31 коммутации сигналов индикации соединен с входом блока синхронизации и вторым входом блока 25 регистрации времени реакции, третий выход которого связан с вторым входом дополнительного вычислителя 26 и пятым входом блока 31 коммутации сигналов индикации, выходы которого подключены к вторым входам блока 20 индикации оценки и пульта оператора, причем вход вычислителя 11 соединен с выходом блока 5 сравнения.

В блоке 25 регистрации времени реакции входы делителя 64 напряжения через последовательно соединенные цифроаналоговые преобразователи

59 и 60 и счетчики 55 и 56 соединены с выходами первого 51 и второго 52 элементов И, подключенных первыми входами к второму выходу блока синхронизации, второй вход первого элемента И 56 связан с выходом третьего элемента И 53, первый вход которого соединен с выходом триггера

54, первым входом пульта оператора и вторым входом второго элемента И 52, второй вход третьего элемента И 53 подключен к выходу триггера 61, соединенного первым входом с первыми входами триггеров 54 и 65 и с выходом первого элемента 57 задержки, связанного входом с вторыми входами триггеров 61 и 65, с выходом дифференциатора 62 и с входом второго элемента 58 задержки, выход которого связан с вторым входом триггера 54.

Вход дифференциатора 62 связаР с входом блока синхронизации и выходом триггера 66, который подключен входами соответственно к первому выходу пульта оператора и одному из выходов блока 30 регистрации оценки степени готовности к операциям управления.

Выход триггера 65 соединен с вторым выходом блока регистрации результирующей оценки и первым входом ключа

63, подключенного вторым входом к .выходу делителя 64 напряжения и выходом к второму входу дополнительного вычислителя 26.

В блоке 30 один из выходов пульта оператора через последовательно

1138821 10 соединенные усилитель-ограничитель

67 и дифференциатор 72 связан с одним из входов блока 25 регистрации времени реакции и первым входом элемента И 77, второй вход которого подключен к выходу триггера 70 и входу интегратора 71, соединенного с первым входом делителя 81 напряжения, который вторым выходом связан с выходом интегратора 76, под- 10 ключенного входом к выходу триггера

75, соединенного первым входом с выходом элемента И 77, один из входов блока определения величины ошибки через последовательно соединенные усилитель-ограничитель 68 и дифференциатор 73 подключен к входам элементов 69 и 74 задержки и управляющим входам интеграторов 71 и 76, выход элемента 69 задержки соединен с пер- 2ц вым входом триггера 70, второй вход которого связан с вторым входом триггера 75 и выходом элемента 74 задержки, причем выход делителя 81 напряжения через усилитель 78 подклю-25 чен к первому входу сумматора 79, соединенного вторым входом с выходом усилителя 80, который входом соединен с одним из выходов дополнительного вычислителя 26.

ЗО

Блок коммутации сигналов индикации имеет узел ключей и сумматоры, при этом входы узла ключей соединены с соответствующими выходами блока 30 регистрации оценки степени готовнос35 ти к операциям управления, блока 17 регистрации текущей оценки и блока

25 регистрации времени реакции, а его выходы через сумматоры 82 и 83 подключены к вторым входам пульта оператора.

После включения устройство работает следующим образом.

Генератор блока 10 синхронизации сигналов вырабатывает тактовые импуль«45 сы измерения (фиг. 9, а), которые поступают на первый вход элемента И 24.

На второй вход элемента И 24 поступает импульс разрешения измерения (фиг. 9, в), формируемый на выходе триггера 66 блока 25. Запуск триггера 66 осуществляется импульсом начала управления (фиг. 9, б и фиг. 11,д) формируемым на выходе дифференциатора 72 блока 30. При этом напряжение

55 отслеживается (фиг. 11, а), снимается с выхода потенциометра 34 пульта

1 оператора, усиливается и ограничивается в усилителе-ограничителе 67 блока 30, а затем преобразуется в короткий импульс начала управления (фиг, 9, б и фиг. 11, д). Импульс начала управления поступает на первый вход триггера 66, на второй вход которого поступает импульс конца управления (фиг. 9, б), сформированный на выходе одновибратора 33 пульта 1 опе- ратора в результате нажатия оператором кнопочного выключателя 32 в конце цикла сопровождения очередного объекта.

Короткий импульс конца управления на выходе одновибратора 33 формируется при подключении с помощью кнопочного выключателя 32 положительного напряжения, поданного на потенциальный вход пульта 1 оператора. При отпускании кнопочного выключателя 32 потенциальный вход отключается от входа одновибратора 33. В результате совпадения тактовых импульсов с импульсом разрешения измерения на выходе элемента И 24 формируется сигнал, число импульсов No в котором соответствует общему числу измерений за время управления (фиг, 9, r). На вход устройства с выхода внешнего имитатора поступает аналоговое напряжение

"координаты объекта", показанное пунктирной линией на фиг. 9, д. Амплитуда этого напряжения в каждый момент времени соответствует значе" нию координаты движущегося объекта.

На первый вход ключа 2 с выхода по-. тенциометра 34, управляемого оператором с помощью ручного привода 36, поступает аналоговое напряжение отслеживания, показанное пунктирной линией на фиг. 9, r. На выходах ключей 2 и 4, открываемых тактовыми импульсами, формируются импульсы, показанные соответственно на фиг. 9, е ,и фиг. 9, д. В результате вычитания амплитуд этих импульсов в узле 3 определения величины ошибок с помощью сумматора 40 и инвертора 41 на выходе сумматора 40 формируется разнополярный сигнал ошибок (фиг. 9, ж) . Ha выходе усилителя-ограничителя 43 выделяются. положительные импульсы сигнала ошибок (фиг. 9, и). В инверторе 44 импульсы сигнала ошибок инвертируются, при этом осуществляется ограни-, чение отрицательных импульсов (фиг. 9, K). Для исключения эффекта пропадания импульсов сигнала ошибок в случае точного сопровождения, т.е °

12

113882 и а 1

S.= т

11 равенства амплитуд импульсов (фиг. 9,е и 9,д), на выходе усилителя-ограничителя 39 формируются положительные импульсы подпорки Аиксированной амплитуды (Аиг. 9,з).

В результате сложения сигналов (фиг. 9,з и к) на выходе сумматора

42 формируется положительный сигнал ошибок (Аиг. 9,л). С помощью набора стабилизированных источников пита- 1ð ния блока 9 ввода эталонов перед началом занятия руководитель выставляет необходимый уровень норматива точности сопровождения объекта, которий определяет эталонный порог ограничения сигнала ошибок, поступающий на второй вход усилителя ограничителя 6 блока 5 сравнения. На выходе усилителя-ограничителя 6 Аормируются положительные импульсы с эталон- 26 ной амплитудой (Аиг. 9, м), которые после инвертирования в инверторе 7 поступают на второй вход сумматора

8. В результате вычитания импульсов .(фиг. 9,л, м) на выходе сумматора 8 2 формируется сигнал (Аиг. 9,н), число отрицательных импульсов в котором определяет число правильных измерений М„. В счетчике 12 вычислителя 11 осуществляется счет отрицательных импульсов N .Код числа этих импуль1 сов преобразуется с помощью циАро аналогового преобразователя 13 в аналоговое напряжение U . Аналоговое напряжение U, пропорциональное общему числу измерений N формирует35 ся в вычислителе 14 с помощью счетчика 15> считающего положительные иипульсы (фиг. 9, г), и цифроаналогового преобразователя 16. Счетчики 12

40 и 15 обнуляются в конце каждого цикла сопровождения.

Текущая оценка точности сопровождения оператором движущегося объекта формируется в блоке 17 регистрации

45 текущей оценки в соответствии с Аормулой вида

Ug где 8 = 1 при U„= Н,что соответствует отличной оценке.:.

Текущая оценка Аормируется с приходом каждого нового импульса измере ния и представляет собой частоту правильных измерений, которая харак- 5 теризует величину вероятности выполнения оператором задачи точности сопровождения объекта. Операция деления напряжений U, и Н выполняется о в блоке 17 с помощью делителя двух аналоговых напряжений (фиг. 4) .

Наряду с задачей достижения максимальной точности сопровождения движущегося объекта перед оператором стоит задача достижения требуемой точности за минимальное время управления.

В блоке 25 регистрации времени реакции вырабатывается оценка выполнения оператором временного норматива, определяющего время достижения оператором требуемой точности.

По команде руководителя занятия

"Начало движения объекта" с выхода внешнего тренажера на вход устройства поступает напряжение координаты движущегося объекта . Оператор. наблюдая за моментом появления объекта. с момента его появления начинает отслеживать его положение с помощью ручного привода 36 пульта 1. При этом на выходе элемента 72 блока 30 формируется импульс начала управления (фиг. 9,б и 10,а) . Импульсы конца управления (Аиг. 9,6 и 10,а) Аормируются на выходе одновибратора 33 в момент нажатия оператором кнопочного выключателя 32 после достижения им максимальной точности сопровождения объекта. САормированный на выходе триггера 66 импульс (фиг. 9,6 и 10,6) преобразуется элементом 62 в сигнал (Аиг. 10,в), который поступает на элементы 58 и 57 задержки.

Задержанный положительный импульс на выходе элемента 58 задержки характеризует эталонный момент окончания времени сопровождения соответствующий моменту выхода за норматив отличной оценки (Аиг. 10,г) . Задержанный положительный импульс на кыходе элемента 57 задержки харатеризует эталонный момент окончания времени сопровождения, соответствующий моменту выхода в область неудовлетворительной оценки (фиг. 10,д) . Задержанные импульсы с выходов элементов 58 и 57 поступают на соответствующие входы триггера 54, запуск и срыв которого осуществляется только положительными импульсами. На выходе триггера 54 формируется положительный импульс норматива (Аиг. 10,е), длительность которого характеризует диапазон временного норматива от оценки Отлично до оценки Неудовлетворительно" °

И

Ч о где U — аналоговое напряжение, пропорциональное числу импульсов N, (фиг.10,к) и формируемое с помощью счетчика 55 и цифроаналогового преобразователя 59; U — аналоговое напряжение, пропорциональное числу импульсов N (фиг.10,л) и формируемое с помощью счетчика 56 и цифроаналогового преобразователя 60; S при, 1 „ = Ц,что соответствует отличной оценке.

13 11388

Триггер 61 запускается отрицатель. ным импульсом (фиг. 10,в), положение которого соответствует моменту окончания оператором операции управления.

Срыв триггера 6 1 осуществляется отрицательным импульсом (фиг. 10,д), поступающим с элемента 57 задержки.

На выходе триггера 61 формируется импульс разрешения формирования положительной оценки времени окончания управления (фиг. 10, ж). Лри совпадении этого импульса с импуль-. сом норматива (фиг. 10,е) на выходе элемента И 53 формируется импульс положительной оценки (фиг. 10,з), длительность которого определяет величину оценки времени реакции.

Тактовые импульсы измерения(фиг. 10,и) поступают с выхода блока 10 синхронизации на вторые входы элементов

И 51 и 52, на.первые входы которых поступают импульсы, представленные на фиг, 10,е и з. На выходе элемента И 51 формируется сигнал (фиг.10,к), число импульсов N в котором соот-! ветствует диапазону времени от момента окончания оператором управления до момента выхода в область неудовлетворительной оценки. На выходе элемента И 52 формируется сигнал (фиг.10,л), число импульсов N в о котором соответствует величине диапазона эталонного временного норматива, Момент окончания оператором сопровождения объекта является случай- 5 ной величиной. Оценка выпоЛнения оператором временного норматива $8 формируется после окончания сопровождения и характеризуется величиной

40 вероятности выполнения оператором задачи своевременного окончания ручного сопровождения объекта, которая определяется по формуле

21 14

Операция деления напряжений U < и U осуществляется с помощью делителя 64 напряжения,. собранного по той же схеме, что и блок 17. Запуск триггера 65 осуществляется положительным импульсом (фиг. 10,д), а срыв— положительным импульсом (фиг. 10,в) следующего цикла сопровождения очередного объекта. На выходе триггера

65 формируется импульс разрешения индикации суммарной и результирующей орденки (фиг. 1О,м), который поступает на второй ключ 63 и второй вход ключа 18. С приходом этого импульса открывается ключ 63 и аналоговое напряжение оценки S поступает на вход масштабного усилителя 29 блока 26 для формирования суммарной оценки качества работы оператора за один цикл сопровождения. Кроме того, напряжение S поступает на второй вход сумматора 83 блока 3 1.

На выходе блока 26 формируется оценка в соответствии с формулой

К1 $т+ К2 $61 где К1 и К вЂ” веса соответственно

2 оценки точности и оценки времени в суммарной оценке, характеризующиеся коэффициентами усиления соответственно масштабного усилителя 27и масштабного усилителя 29.

На выходы масштабных усилителей

27 и 29 поступают аналоговые напряжения $ и $ . Сложение оценок с учетом весов осуществляется в сумматоре 28. С выхода блока 26 напряжение поступает на вход масштабного. усилителя 78 блока 30, в котором осуществляется формирование суммарной оценки качества работы оператора за один цикл сопровождения.

Наряду с задачей достижения максимальной точности сопровождения движущегося объекта и задачей достижения требуемой точности за минимальное время управления перед оператором стоит задача начала своевременного сопровождения объекта. Особенно эта задача важна при захвате на сопровождение объекта, движущегося с высокой скоростью, т.е. в том случае, когда время пребывания отметки от объекта на индикаторе оператора мало и сравнимо со временем захвата на сопровождение.

В блоке 30 вырабатывается оценка выполнения оператором временного норматива S>, определяющего свое-временный захват объекта на сопровож15 1138821 16 (фиг. 11, е), длительность которого представляет собой время t,, остав шееся после захвата объекта на сопровождение до момента выхода в область неудовлетворительной оценки.

Импульс (фиг. 11,е) поступает на первый вход интегратора 71, напряжение на вьмоде которого изменяется линейно в соответствии. с выражением ти выполнения оператором задачи свое- 10 ление. Оценка. S(. характеризует готовность оператора к управлению.

Момент начала оператором сопровождения объекта является случайной величиной. Оценка выполнения оператором временного норматива S формируется в момент начала управления и характеризуется величиной вероятнос= К т

1 1 временного захвата объекта на сопровождение.

По команде руководителя "Начало движения объекта"с выхода внешнего тренажера на вход устройства посту,пает напряжение координаты движуще-. гося объекта (фиг. 11,а) . Оператор, Этот импульс поступает на первый вход интегратора 76, напряжение на выходе которого изменяется линейно в соответствии с выражением

15 о к о наблюдая за моментом появления обьекНа выходе делителя 81 напряжения формируется аналоговое напряжение оценки готовности S вычисляемой по формуле

П ((1

11 о

При этом импульс начала управления проходит через элемент И 77 при совпадении с импульсом, показанным на фиг.11,ж. В результате на вьмоде триггера 75 формируется импульс

$Т- S + Кз S = К Sò+ К2 Sâ + та, начинает отслеживать его положение с помощью ручного привода 36 пульта 1. С входа ключа 4 напряжение координаты объекта поступает в усилитель-ограничитель 68 блока 30 (фиг.11,а) . На выходе усилителяограничителя 68 формируется импульс (фиг. 11,б), начало которого совпадает с началом движения объекта (или с моментом появления объекта).

Этот импульс поступает в элемент 73, на вкходе которого формируется короткий импульс начала движения объекта (фиг. 11,в), поступающий в элементы

69 и 74 задержки. На выходе элемента 69 задержки формируется импульс (фиг. 11,г), задержанный относительно момента начала движения объекта на время t » > характеризующее временную область начала управления с оценкой "Отлично". На выходе элемента 74 задержки формируется импульс (фиг. 11,г), задержанный относительно момента начала движения объекта на время и <, характеризующее начало временной области неудовлетворительной оценки. Импульс с поступает на запуск триггера 70, который сбрасывается импульсом с

t»+4 . В результате на выходе триггера 70 формируется импульс норматива (фиг. 11,ж) с длительностью t

Триггер 75 запускается импульсом начала управления (фиг. 11,д), а сбрасывается импульсом с

2р При этом коэффициенты усиления интеграторов 71 и 76 равны между собой и определяются выражением

Сброс интеграторов 71 и 76 осуществляется импульсом начала движения объекта следующего цикла сопровождения, поступающего с выхода элемента,73. Аналоговые сигналы U" (I 1 и Uc, поступают с выходов интеграторов 71 и 76 на соответствующие входы делителя 81 напряжения (фиг.4).

Напряжение оценки готовности S поступает с выхода делителя 81 на45 пряжений на первый вход ключа 86 блока 31, а также через усилитель

80 — на первый вход сумматора 79 блока 30 оценки готовности для формирования общей суммарной оценки

S, На второй вход сумматора поступает и суммарная оценка S ..На выходе сумматора 79 формируется аналоговое напряжение общей суммарной оценки качества-работы оператора за один (55 цикл сопровождения $, вычисляемое по формуле

17

11388

+ K9 г- 1>

1Н

S =

Р ш с формируется на выходе делителя 50 . напряжений. Напряжение S поступает с выхода делителя 50 напряжений узла

25 19 определения результирующей оценки на измерительный прибор 22 блока 20 индикации, за которым работает руководитель занятиями.

35 где К -К вЂ” коэффициенты усиления соответственно усилителей 27, 29 и

80, выста .вляемые руководителем пе- 5 ред началом занятия с помощью ручных регулировок масштабных усилителей 27, 29 и 80, исходя из требуемых весов оценок S S и S> в суммарной оценке. Причем при установке К -К не3 обходимо учитывать следующее соотношение

К1+ К2 + К3 1

S>.= 1 — соответствует отличной оценке качества работы оператора за один цикл сопровождения.

Аналоговое напряжение суммарной оценки поступает на первый вход ключа 18, на второй вход которого поступает импульс разрешения индикации оценок $ и S < (Фиг. 10, м) . С приходом этого импульса (фиг.10,м) открывается ключ 18 и сигнал общей суммарной оценки качества работы оператора по i-тому объекту S .

1 поступает в узел 19 определения результирующей оценки. Результирующая оценка качества работы оператора по 30 п-тренировкам S< определяется как среднее арифметическое в соответствии с выражением

21 -18 туд с нарастающим итогом К в соответствии с формулой и

Е .;.1 Е

Код суммы переводится цифроанало-, говым преобразователем 47 в аналоговое напряжение суммы поступивших (ll оценок U . Аналоговое напряжение, пропорциональное номеру цикла сопровождения Б = i, формируется на выхоIH де цифроаналогового преобразователя 49.

Аналоговое напряжение отношения, соответствующее результирующей оценке, определяемой по формуле и

S»

Хл

Для удобства контроля за формируемыми оценками S, S, S и S блок 31 коммутации осуществляет перераспределение оценок между измерительными приборами пульта 1 операто-. ра и блока 20 индикации. Коммутация оценок осуществляется в соответствии с временными диаграммами (фиг.10,м и к). где i — номер объекта в порядке следования циклов сопровождения; i — 1, 2, 3, ..., n, n - число объектов, сопровождаемьм за одно занятие.

Сигнал на входе узла 19 определения результирующей оценки состоит из п импульсов большой длительности, амплитуда каждого из которьм пропорциональна общей суммарной оценке качества работы оператора с учетом оценки готовности в соответствующем

I цикле сопровождения Se-.. На групнпе

1 выходов счетчика 48 формируется код номера i, поступившего íà его вход импульса. Аналого-цифровой преобразователь 45 переводит амплитуду очередного импульса в код, поступающий на группу входов цифрового накапливающего сумматора 46, на группе выходов которого Формируется код суммы амплиНапряжение оценки S> поступает с выхода блока 17 регистрации текущей оценки на первый вход ключа 84; на второй вход которого поступает импульс разрешения индикации оценки, {фиг. 1О,б), с приходом которого значение оценки S проходит через ключ 84 на первый вход сумматора 82.

Так как импульс разрешения индикаФ ции суммарной оценки Б еще не сформировался (фиг. 10,м), то на второй ,вход сумматора 82 через ключ 85 оценI ° . ка S> не приходит. При этом с выхода сумматора 82 снимается значение оценки $т, поступающее для индикации .на измерительные приборы 36 нульта 1 оператора и прибор 21 блока 20 индикации. Импульс разрешения индикации

I. оценки Sj формируется после оконча113882 ния импульса разрешения индикации оценки S (фиг. 10, м) . При этом ключ 84 закрывается, а ключ 85 открывается и пропускает значение суммарной оценки на второй вход сумматора 82, на выходе которого формируется. значение лишь оценки .,так как на

8 первый вход сумматора 82 оценка S . через ключ 84 не проходит.

Таким образом, индикация оценки 10 осуществляется от момента начала управления до момента конца управле( ния, а индикация оценки S — от момента выхода в область неудовлетворительной оценки до момента начала 15 управления, следующего цикла сопровождения (фиг. 10,м) .

Напряжение оценки S ïîñòóïàåò .с выхода делителя 81, напряжений блока

30 на первый вход ключа 86, на вто- щ рой вход которого поступает импульс разрешения индикации оценки S (фиг. 10,б). С приходом этого импульса ключ 86 открывается, и оценка S„ проходит на первый вход сумматора 83. 25

Так как импульс разрешения индикации оценки S и Б вырабатывается после окончания импульса разрешения индикации оценки 8 -(фиг..10,м), то на второй вход сумматора 83 оценка

S8 не поступает и на выходе сумматора 83 формируется значение лишь оценки S.г. С выхода сумматора 83

1 20 оценка S поступает для индикации на измерительные приборы 37 пульта 1 оператора и прибор 23 блока 20 индикации.

Во время формирования импульса

I, разрешения индикации оценок Б; и

S ключ 86 закрыт, и на первый вход сумматора 83 оценка S не поступает, так как импульс разрешения индикации оценки S закончился. При этом на второй вход сумматора 83 с выхода ключа 63 блока 25 формирования оценки времени реакции поступает значение оценки S . В результате на выходе сумматора 83 формируется значение лишь оценки S>.

Таким образом, индикация оценки

S осуществляется от момента начапа управления до момента конца управления, а индикация оценки Яв — от момента выхода в область неудовлетворительной оценки до момента начала управления следующего цикла сопровождения °

Икала каждого из измерительных приборов 36 и 37 пульта 1 оператора и измерительных приборов 21 и 23 блока 20 индикации разбита на четыре диапазона, соответстветственно, для

Использование изобретения повышает эффективность тренажа.

Фиг. 1

1138821

Фиг. Г

Фиг. Х

1138821

Е 138821

1138821

1138821

4&1йЯ764у

f/ ° ° ° Р, I

Haven улр.

Сопровождение а 7-га аХьекжа

I е

1

I

l !

Мже улр.

Жажа у р. йиржи/авРеиие

2-еа объею ю

1138821

УНФиКО иЯ Юя

Ей диж ию 8<

Фиа ff

Составитель С.Алексанов

Редактор А.Шандор Техред Л.Коцюбняк

Корректор О.Тигор

Заказ 10694/39 Тираж 452 Подписное,ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

1.

f l

Ь, //алр,втсп ем и ею