Тренажер оператора систем управления

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к тренажерам , и может быть использовано для профессионального отбора и тренировки операторов автоматизированных систем управления . Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем определения устойчивости, работоспособности и тренируемое™ оператора в динамике. Тренажер содержит первый формирователь 1 кодов, блок 2 предъявления учебной информации, второй формирователь 3 кодов, многоканальный управляемый переключатель 4, блок 5 регистрации, блок 6 сравнения и пульт 7 оператора. Тренажер обеспечивает предъявление строк, числа е которых расположены в случайной последовательности , фиксацию времени нахождения этих чисел в порядке их возрастания и определение устойчивости внимания и работоспособности в динамике. 8 ил.

CO)03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 )5 6 09 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

J с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 l) 4888884/24 (22) 06.12.90 (46) 30.08.92. Бюл. М 32 (72) Н.И,Кудря вов, А.В.Карлов, В.A.Кирюхин и В,В.Мухортов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1647622, кл. G 09 В 9/00, 1989. (54) ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к тренажерам, и может быть использовано для профессионального отбора и тренировки операторов автоматизированных систем управления. Цель изобретения — расширение,, Ы„„1758659 А1 дидактических возможностей устройства путем определения устойчивости, работоспособности и тренируемости оператора в динамике. Тренажер содержит первый формирователь 1 кодов, блок 2 предъявления учебной информации, второй формирователь 3 кодов, многоканальный управляемый переключатель 4, блок 5 регистрации, блок

6 сравнения и пульт 7 оператора. Тренажер обеспечивает предьявление строк, числа в которых расположены в случайной последовательности, фиксацию времени нахождения зтих чисел в порядке их возрастания и определение устойчивости внимания и работоспособности в динамике. 8 ил.

1758б59

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, н частности к обучающим устройствам, и может быть использовано для профессионального отбора и тренировки операторов автоматизированных систем управления.

Известно устройство для оценки профессиональной пригодности операторов автоматизированных систем управления, содержащее генератор псевдослучайной последовательности. блок и редья аления учебной информации, коммутатор, блок формирования звуковых сигналов, блок сравнения, пульт оператора, блок нарушений последовательности ответов, таймер и блок регистрации. Это устройство позволяет определить длительность зрительной сенсомоторной памяти. характеризующейся формой и взаимным расположением символов.

Известен тренажер операторов систем управления, содержащий формирователь двоичных кодов, блок шумовых помех, блок управления, два блока сравнения, блок предьявления информации, блок задания времени экспонирования, коммутатор, блок совпадения, пульт оператора и блок регистрации, Эта устройство позволяет оценивать и вырабатывать ?lBDblKM устойчивости при его распределении.

Известные устройства HB дают возможности определить работоспособность оператарон в динамике.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для тренировки памяти, содержащее формирователь двоичных кодов, блок предъявления учебной информации, входы групп которого соединены с выходами соответствующих групп формирователя дноичнь1х кодов, блок сравнения, вход первой группы каторага соединен с ныходом соответствующей группы формирователя двоичных кодов, блок вычитания и сравнина ощее устройство, входы первой и второй групп которых соединены соответственно с вторым и третьим выходам групп формирователя двоичных кодов, блок управления, вход группы которого соединен с четырнадцатым (последним) выходом группы формирователя двоичных кодов, пульт оператора, блок регистрации, входы первой, третьей и четвертой групп которога соединены соответственно с выходами первой-третьей групп пульта оператора, логический блок, выходы первой и второй групп которого соединены соответственно с входами пятой и шестой групп блока регистрации, а первый и второй входы — с саотнетстнующими выходами сраннива тощего устройства, и блок хранения случайных программ, выходы группы которого соединены

40 с входом группы логического блока и с вторым входом группы блока регистрации, а выход — с входом сравнива ощего устройства, при этом выход формирователя двоичных кодов прдкл ачен к входам блоков вычитания, управления и сравнения, и к первому входу блока хранения случайных программ, первый выход блока управления — к входу блока предьявления учебной информации, и к первому входу формирователя двоичных кодов, а второй ныход — к второму входу формирователя двоичных кодов и к третьим входам блока хранения случайных программ и логического блока, вход второй группы блока сравнения соединен с выходом группы блока вычитания, а выход — с входам блока регистрации и с вторым входом блока хранения случайных программ.

Однако данное устройство не позволяет определить и тренировать устойчивость внимания и работоспособность оператора в динамике, что сужает ега дидактические возможности.

Цель изобретения — расширение дидактических вазможностей устройства путем определения устойчивости внимания и работоспособности оператора и ихтренируамости в динамике за счет отыскания и воспроизведения чисел н порядке их возрастания, н случайной последовательности прадьянляемых символов (цифр).

Пастанланная цель достигается тем, что н известное устройство для обучения оператора систем управления,.содержащее блок предьянления учебной информации, информационные входы которого соединены с соотнетстну ощими информационными выходами первого формирователя кодов, блок сравнения, второй формирователь кодов, пульт оператора и блок регистрации, согласно изобретению введены распределитель импульсов, дне группы элементов И, .выходы которых подкл ачены к соответствующим входам блока регистрации, и фармиpoààòåëü одиночных импульсан, вход которого соединен с сиHxðони3ирующим выходам первого формирователя кадан, управляющим входом блока предьянления учебной информации и с первыми входами элементов И первой группы, а выход — с информационным входом распределителя импульсон, выходы которого подключены к вторым входам соответствующих элем нтов

И первой группы и к первым входам соатнетстну ащих элементов И второй группы, вторые нходы которых соединены с ныходам блока сравнения, информационные выходы первой группы пульта оператора падкгпоче1758659 ны к соответствующим информационным входам первой группы блока сравнения, первый синхронизирующий выход — к управляющему входу блока сравнения, второй синхронизирующий выход — к информационному входу первого формирователя кодов, а информационные выходы второй группы — к соответствующим информационным входам первой группы второго формирователя кодов, информационные входы второй группы которого соединены с соответствующими информационными выходами первого формирователя кодов, а выходы — с соответствующими информационными входами второй группы блока сравнения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема первого формирователя кодов; на фиг. 3 — то же, блока предъявления учебной информации; на фиг. 4 — то же, второго формирователя кодов; на фиг. 5 — то же, управляемого переключателя; на фиг. 6 — то же, блока регистрации; на фиг. 7 — то же, блока сравнения; на фиг. 8 — то же, пульта оператора.

Устройство для обучения оператора систем управления содержит первый формирователь 1 кодов, блок 2 предъявления учебной информации, второй формирователь 3 кодов, многоканальный управляемый переключатель 4, блок 5 регистрации, блок

6 сравнения и пульт 7 оператора со схемными соединениями, описанными выше и а формуле.

Формирователь 1 содержит сдвиговый регистр 8, генератор 9 псевдослучайной последовательности (ПСП) импульсов, генератор 10 тактовых импульсов и элемент 11 запрета, Блок 2 включает группу преобразователей 12f-12fö кодов и группу индикаторов

13 1-1315 (цифровых).

Формирователь 3 содержит группы элементов И от 141 1-141-4 до 14л -1-f41g-4 и группу элементов ИЛИ 15i — 154.

Управляемый переключатель 4 включает распределитель 16 импульсов, формирователь 17 одиночных импульсов, первую и вторую группы элементов И 181 — 181Q и

19 1-19ю.

Блок 5 имеет таймеры 20 -20ю и счетчики 211 — 211о.

Блок 6 содержит группу элементов ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ ИЛИ 22 -224, первую и вторую группы элементов И 23 -234 и 24 -244, элемент ИЛИ 25 и элемент 26 задержки.

Пульт 7 включает первый 27 и второй 28 ряды кнопок (формирователей одиночных импульсов) от 0 до 9 и от 1 до 10 соответст5

55 венно, группу шифраторов 2gf-29fo, группу элементов ИЛИ 301-304, элемент ИЛИ 31, кнопку 32 "С лена", счетчики 33 и транспарант 34 "Конец".

Устройство работает следующим образом.

Включают питание. Распределитель 16, регистр 8 и счетчики 21 и 33 устанавливаются в исходное состояние, таймеры 20 — в начальное положение. Запускается генератор 10, тактовые импульсы с выхода которого через элемент 11, на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с последнего выхода регистра 8, поступают на вход генератора 9, обеспечив появление на его выходе псевдослучайной последовательности импульсов, которая подается на первый (информационный) вход регистра 8, записываясь а последнем тактовыми импульсами, поступающими на второй (сдаиговый) вход, Кодовая двоичная комбинация с каждой группы выходов (разрядов) регистра 8 (в группу входит четыре выхода) подается на входы соответствующих преобразователей

12, которые преобразуют входной двоичный код в выходной семисегментный код. Семисегментный код с выходов преобразователей 12 подается на входы соответствующих индикатороа 13.

Одновременно двоичные комбинации с выходов каждой группы регистра 8 подаются на первый вход группы логического блока

3 — первые входы соответствующих элементов И 14.

Запись в регистр 8 продолжается до появления на последнем его выходе единичного потенциала, который прикладывается к управляющему входу элемента 11, прекратив подачу тактовых импульсов на вход генератора 9 и на вход регистра 8, к управляющим входам индикаторов 13, засветив цифры строки, к входу формирователя 17, вызвав появление на его выходе одиночного импульса, и к первым входам элементов

И 18.

Одиночный импульс с выхода формирователя 17, поданный на вход распределителя 16, переводит последний в первое положение, обеспечив подачу единичного потенциала на второй вход элемента И 18i, единичный импульс с выхода которого запускает таймер 201, и на первый вход элемент

И 19>, подготовив цепь для фиксации невер«ых ответов.

Испытуемый визуально определяет высвеченные цифры на индикаторах 13 (строку), отыскивает число. начиная с наименьшего значения, например "0", и на пульте 7 по ряду 27 отмечает его наличие

1758659

55 нажатием кнопки с цифрой "0". Импульс с выхода этой кнопки подается на вход шифратора 291, обеспечив появление на его выходах двоичной комбинации (нуля), которая через элементы ИЛИ 30 прикладывается к первым входам элементов И 23, Затем испытуемый по ряду 28 нажимает кнопку, соответствующую месту цифры в строке индикаторов 13 ("0" светится на четвертом месте), например "4". Импульс с выхода кнопки с цифрой "4" поступает на вторые входы элементов И 14 I 4-144-л, обеспечив подачу двоичной комбинации с их выходов через элементы ИЛИ 15 на первые входы элементов И 24.

Одиночный импульс с выхода кнопки с цифрой "4" поступает через элемент ИЛИ 31 на вход элемента 26. Задержанный импульс с выхода элемента 26 (небольшая задержка для надежности работы) подается на входы элементов И 23 и 24, праиэнедя считывание информации с их выходон на входы элементов ИСКЛ!ОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 22.

Если двоичные, комбинации, приложенные к первым входам элементов И 23 и 24, идентичны, то на выходах элементов 22— нули, на выходе элемента ИЛИ 25 импульса не будет — верные ответы не фиксируются.

Если двоичные комбинации на входах элементов И 23» 24 разные, то на выходах элемента 22 появится единица. Единичный импульс с выхода элемента ИЛИ 25 через элемент И 191 поступает на счетный вход счетчика 211, зафиксировав неверный ответ.

Затем испытуемый (обучаемый) отыскивает следующее число (в порядке нозрастания), например "1", производя манипуляции на пульте 7 аналогично описанному.

Если в строке высветились дна и более одинаковых числа (цифры), то по каждому из них производится нажатие кнопок сначала по ряду 27, а потом па ряду 28 на пульте 7.

По окончании ответа на максимальное (самое большое) число строки, например

"9", испытуемый нажимает кнопку на вход установки регистра 8, возвратив последний в исходное состояние и тем самым сняв единичный потенциал с входа таймера 20> — подсчет времени на ответы па первой строке прекращается. Блокировка с выхода элемента 11 снимается, индикаторы 13 гаснут. Тактовые импульсы с выхода генератора 10 через элемент 11 поступают на вход генератора 9, обеспечив формирования на его выходе псевдослучайной последовательности импульсов, которые подаются на информационный вход регистра 8 и записываются в последнем тактовыми импульсами, поступающими на

40 сдвиговый вход, т,е. осуществляется формирование следующей (второй) строки.

Появление на последнем выходе регистра 8 единичного потенциала обеспечит высвечивание второй строки, блокировку выхода элемента 11. подачу импульса с выхода формирователя 17 на вход распределителя 16 и перевод последнего во второе положение (на втором выходе единичный потенциал). Единичный потенциал с второго выхода распределителя 16 через элемент И

18 поступает на вход таймера 202, запустив последний, т.е, процесс повторяется аналогично описанному выше.

Последовательно отрабатывается десять строк, При десятом нажатии на кнопку

32 на выходе счетчика 33 появится единичный потенциал, который выключит генератор 10 (не показано) и засветит транспарант

34 "Конец", прадупреждая обучаемого об окончании испытаний (трениранки) и снятии показаний с таймеров 20 и счетчиков 21.

Использование изобретения в устройствах для профессионального отбора и тренировки операторов систем управления позволяет 10 фиксации времени нахождения цифр в каждой строке в порядке их возрастания с учетам неверных воспроизведений порядковых цифр в ряду (строке) и их места построить "кривую истащаемости", отражающую устойчивость внимания и работоспособность в динамике, и оценить йо ней профессианальну а подготовленность оператора для работы в системах "человек — машина" па эмоционально-волевым и физическим качествам, Повторные проведения испытаний (тренировок) дают возможность по изменению "кривой истощаемости" судить о степени тренируемасти по выработке (или дальнейшему совершенствованию) навыка устойчивости внимания и работоспособности В динамике.

Формула изобретения

Тренажер оператора систем управления, содержащий блок предьявления учебной информации, информационные входы которого соединены с соответствующими информационными выходами первого формирователя кодов, блок сравнения, второй формирователь кодов, пульт оператора и блок регистрации, отличающийся тем, чта, с целью расширения дидактических возможностей тренажера, в него введены распределитель импульсов, дне группы элементов И, выходы которых подключены к соответствующим входам блока регистрации, и формирователь одиночных импульсов, вход которого соединен с синхронизирующим выходом первого фор175865Q

10 мирователя кодов, управляющим входом блока предъявления учебной информации и с первыми входами элементов И первой группы, а выход — с информационным входом распределителя импульсов, выходы которого подключены к вторым входам соответствующих элементов И первой группы и к первым входам соответствующих элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с выходом блока сравнения, информационные выходы первой группы пульта оператора подключены к соответствующим информационным входам первой группы блока сравнения, первый синхрониэирующий выход — к управляющему входу блока сравнения, второй синхронизирующий выход — к информационному входу первого формирователя кодов, а ин5 формационные выходы второй группы — к соответствующим информационным входам первой группы второго формирователя кодов, информационные входы второй группы которого соединены с со10 ответствующими информационными выходами первого формирователя кодов, а выходы — с соответствующими информационными входами второй группы блока сравнения.

1758659 фиг.Х

1758659

Ф(/2. 8

Составитель О.Болдырев

Редактор А.Маковская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Ïåòðîâà

Заказ 3001 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Пппиавплственнп-иллательский комбинат "Патент". r. Yxrnnnn. чл.Гагапина. 101