Обучающее устройство

 

Изобретение относится к техническим средствам для тренировки операторов человеко-машинных систем. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей .устройства. Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее имитатор 2 возмущающих воздействий, блок 1 моделирования изучаемого екта, индикатор 3, бло к 4 ручного управления, вычислительный блок 5, блок 6 регистрации и отображения результатов контроля, блок 7 ввода эталонов, блок 8 сравнения, введены формирователь 11 кодов, узел Т2 цифроаналоговых преобразователей, формирователь 10 импульсов и дополнительный вычислительный блок 9. 5 ил. с и

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 09 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР, по делАм изОБРетЕний и ОткРытий

Н А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3809279/24-24 (22) 05.11.84 . (46) 07.08.86. Бюл. № 29 (72) О.В. Андреев, А.А. Зубченко, И.Н. Каримов, А.Ф. Середа и К.А. Пупков (53) 681.3.071(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 494842, кл. G 09 В 9/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 959136, кл. G 09 В 9/00, 1982. (54) ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к техническим средствам для тренировки операторов человеко-машинных систем..

Я0, 249567

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей .устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее имитатор 2 возмущающих воздействий, блок 1 моделирования изучаемого объекта, индикатор 3, блок 4 ручного управления, вычислительный блок 5, блок 6 регистрации и отображения результатов контроля, блок 7 ввода эталонов, блок 8 сравнения, введены формирователь 11 кодов, узел 12 цифроаналоговых преобразователей, формирователь 10 импульсов и дополнительный вычислительный блок 9. 5 ил.

? „:Й) =у И) х (t-.), где h (7) y(t)—

z(t-Y) Для оценки соответствия текущего состояния управляющих действий оператора требуемому состоянию сигналы

h (L) импульсной переходной функции т сравниваются в узел 8 с эталонными

50 сигналами 11 (), генерируемыми блоI ком 7. Результирующий сигнал с выхода блока 8 поступает на один из входов блока 6 для документирования и представления в визуальном виде инст55 руктору.

Объективная оценка меры индивиду- альной трудности решения оператором задачи в предлагаемом обучающем уст1 124956

Изобретение относитсяк эргономике, в частности к устройствам обучения операторов, работающих в контур управления недетерМинированных чело веко-машинных систем, и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, проектирующих и эксплуатирующих недетерминированные человеко машинные системы.

Цель изобретения — расширение ди- iá дактических воэможностей устройства с повышением эффективности процесса обучения и тренажа операторов недетерминированных человеко-машинных

f систем путем введения объективной i5 оценки меры индивицуальной трудности задачи, решаемой оператором.

На фиг, 1 представлена общая структура обучающего устройства; на фиг. 2-5 — схемы блоков устройства, 2О

Обучающее устройство содержит блок 1 моделирования изучаемого объекта, имитатор 2 возмущающих воздействий, индикатор 3, блок 4 . ручного управления,.вычислительный 25 блок 5, блок .6 регистрации и отобра>кения результатов контроля, блок 7 ввода эталонов (эталонных импульсных переходных функций)„ блок 8 сравнения, вычислительный блок 9, пред- ЗО назначенный для оценки меры индивидуальной трудности задачи, формирователь 10 импульсов, предназначенный для управления параметрами объекта тренажа, формирователь ii кодов двоич-35 ной псевдослучайной последовательности и узел 12 цифроаналоговых преобразователей.

Блок 1 и формирователь 10 содержат сумматор, два интегрирующих эве-- 40 на и два полупроводниковых шунта.

Блок 5 содержит узел 13 памяти, узел

14 временных задержек, сдвигающий регистр 15, узел 16 сверток, распределитель 17 импульсов, узел 18 вычислений и узел 19 регистрации.

Имитатор 2 содержит узел 20 памяти, цифроаналоговый преобразователь

21, сумматор 22, фильтр 23 низкой . частоты и генератор 24 шума. Блок 9 содержит узел 25 памяти, узел 26 временных задержек, сдвигающий регистр

27, узел 28 сверток, распределитель

29 импульсов, узел 30 вычислениЪ, узел 31 регистрации и узел 32 сравнения.

После включения обучающее устройство работает следующим образом.

7 2

Для совершенствования и оценки характеристик деятельности оператора, работающего в контуре управления недетерминированной человеко-машинной системы, узел 20 вырабатывает кодовые сигналы, задающие начальные усло— вия в состоянии объекта тренажа. Кодовые сигналы с выхода узла 20 через цифроаналоговый преобразователь 21 поступают на один иэ входов сумматора 22, на другой вход которого через фильтр 23 подаются сигналы с выхода генератора 24, с помощью которых имитируются вбздействующие факторы среды.

Результирующий сигнал с выхода сумматора 22 подводится на один из входов блока 1. Сигнал реакции блока 1 поступает на вход индикатора 3.

Оператор в соответствии с информацией, вынесенной на табло индикатора 3, воздействует на органы блока 4.

Сигналы с выхода последнего подаются на один из входов блока i и вычислительного блока 5. На другой вход последнего поступают сигналы с выхода имитатора 2. По поступившим сигналам на входы вычислительного блока 5 в нем выносится количественная оценка текущего состояния управляющих действий оператора в виде текущей импульсной переходной функции h (7): импульсная переходная функция, усредненная по времени и характеризующая текущее состояние управляющих действий оператора; сигналы, регистрируемые на выходе блока 4; сигналы, регистрируемые на выходе имитатора ?; временные задержки.

1249

15

25

30 ройстве осуществляется следующим образом.

Сначала необходимо задать ту или иную меру инерционности объекта тренажа, используя для этой цели соответствующий генератор двоичной псевдослучайной последовательности формирователя 11, цифроаналоговый преоб разователь узла 12 и формирователь

10 и одновременно зафиксировать сигналы реакции V(t) блока 1 и сигналы

V,(t) на выходе узла 12, подать их на соответствующие входы блока 9.

В последнем по поступившим сигналам оценивается состояние объекта тренажа в виде импульсной переходной функции h> (7): где h,5 (< ): — импульсная, переходная функция, усредненная по времени и характеризующая текущее состояние объекта тренажа;

V(t) — сигналы реакции блока 1, регистрируемые .на его выходе;

U(t-с) — выходные сигналы узла 12; . — временные задержки.

Затем необходимо сравнить сигналы

h () и h > (i), характеризующие состояние управляющих действий оператора и объекта тренажа. Для этого требуется подать на входы узла 32 дан35 ные сигналы. Результирующий сигнал на выходе узла 32 и будет характеризовать меру индивидуальной трудности решения оператором задачи по управлению объектом тренажа, который затем подается на один из входов блока 6 для документирования и представления в визуальном виде инструктору., Обучающее устройство, предназначенное для подготовки оператора неде45 терминированных человеко-машинных систем, позволяет в несколько раз сократить сроки обучения операторов и на 50Х повысить эффективность их управляющих действий, поскольку вве567

4 дение объективной оценки меры индивидуальной трудности задачи, решаемой операторами, позволяет, во-первых, отобрать и сформировать гомогенные группы обучаемых, во-вторых, организовать управляемый учебный процесс внутри гомогенных групп обучаемых операторов, поскольку объективный контроль и оценка обеспечивают возможность дифференцированно задавать учебную программу с учетом глубины усвоения учебного материала обучаемыми операторами той или иной гомогенной группой.

Формула изобретения

Обучающее устройство, содержащее последовательно включенные имитатор

1 возмущающих воздействий, блок моделирования изучаемого объекта.и индикатор, последовательно соединенные блок ручного .управления, вычислительный блок, блок сравнения и блок регистрации и отображения результатов контроля, блок ввода эталонов, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, второй вход блока моделирования изучаемого объекта соединен с выходом блока ручного управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены последовательно включенные формирователь кодов, узел цифроаналоговых преобразователей и формирователь импульсов,. выход которого соединен с третьим входом блока моделирования изучаемого объекта, и дополнительный вычислительный блок, первый вход которого подключен к выходу основного вычислительного блока, второй вход — к выходу блока моделирования изучаемого объекта, третий вход— к выходу узла цифроаналоговых преобразователей, а выход — к второму входу блока регистрации и отображения результатов контроля, второй вход основного вычислительного блока соединен с вторым выходом имитатора возмущающих воздействий.

1249567

Вьт

Нык и

1249567

Юих &оки Х

Ры

8ы

Составитель А. Карлов

Техред М.Ходанич

Корректор И. Муска

Редактор Н. Яцола

Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и,открытий

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

Заказ 4330/52

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4