Тренажер оператора автоматизированнойсистемы управления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к .Социапистическик

Республик (1842928 (61) Дополнительное к авт. свид-ay(22)Заявлено 27.08. 79(21) 28 4325(18-э4 с присоединением заявки М— (23) П риоритет— (51) М. Кл.

G 09 В 9/00

Гасударственный ннкнтет

СССР аа делам нзобрвтвннй и аткрытнй

Опубликовано 30.06. 81. бктллетеиь М 24 (53 ) УД К 681. 3. .071(088.8) Дата опубликования описания 30. 06 . 8 I (72) Авторы изобретения

A.À. Арзангулян и Г.Г. Маньшин г

Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР

-г (71) Заявитель (54) ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматике и-вычислительной технике и может быть использовано для тренажа и обучения операторов систем управления различного назначения, в частности операторов 3BM,систем автома5 тизации проектирования и научных исследований.

Известны тренажеры, содержащие блок предъявления информации, тО подключенный к блокам накопления статистики обучения, измерения стрессового состояния оператора и к управляющему процессору.. Управляющий процессор соединен с блоком адаптации.

:15 блок адаптации — с блоком измерения стрессового состояния оператора, подключенным к блоку накопления ствтнстики обучения. Последний подсоединен к блокам адаптации, измерения статических и динамических характеристик. Кроме того, устройство содержит,блок активизации процесса обучения (IJ.

Такое устройство не обеспечивает достаточной адаптации тренажера к обучаемому и исключения опасных стрессовых состояний оператора, что не позволяет достаточно эффективно организовать процесс обучения.

Наиболее близким к предлагаемому является тренажер, содержащий блок предъявления информации, подключенный к блокам накопления статистики обучения, измерения стрессового состояния оператора и к управляющему процессору, соединенному с блоком активизации процесса обучения, подключенным к блоку накопления статистики обучения, который соединен с управляющим процессором, блоком адаптации, блоком измерения статических характеристик оператора, иодключентглм к блоку измерения стрессового состояния оператора, к управляющему процессору и к блоку «даитаиии, и блоком измерения динамических х»рактеристик оператор», иодклк:lt и842928 4

15 !

Р5

50 ным к блоку измерения стрессового состояния оператора и к управляющему.процессору Г23.

Недостатком этого тренажера также является недостаточная эффективность обучения, так как в нем не предусмотрен контроль характеристик деятельности оператора и отсутствуют технические средства, активизирующие самоконтроль оператора.

Цель изобретения — повышение точности обучения, что повышает эффективность учебного процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в тренажер, содержащий блок программного управления, первые вход и выход которого соединены соответствен но с первыми выходом и входом первого измерителя, вторые вход и выход — с первыми выходом и входом блока предьявления информации соответственно, третьи вход и выход — с первым выходом второго измерителя и с первым входом блока активизации процесса обучения соответственно, блок памяти, первый и второй входы которого подключены ко вторым выходам первого и второго -измерителей, третич вход — ко второму выходу блока предъявления информации, четвертый входк первому выходу блока адаптивного управления, пятый вход и первый выход — к первым выходу и входу третьего измерителя, второй выход — ко второму входу блока активизации процесса обучения, второй вход и третий выход первого измерителя соединены со вторыми выходом и входом третьего измерителя, четвертый выход— с первым входом блока адаптивного управления, третий вход и пятый выход — с первым выходом и входом пульта оператора, второй и третий выходы которого подключены к третьему входу блока активизации процесса обучения и к первому входу второго измерителя соответственно, третьи вход и выход третьего измерителя сое динены со вторыми выходом и входом блока адаптивного управления, четвертые вход и выход — с .третьим выходом и вторым входом блока предъявления информации соответ- ственно, а пятые вход и выход — с третьим выходом и вторым входом соответственно второго измерителя, введены блок обработки и индикации характеристик процесса обучения, блок эргатического управления и четвертый измеритель, первые вход и выход которого соединены с четвертыми; выходом и входом блока программного управления, вторые вход и выход — с третьим выходом и входом блока адаптивного управления, третьи вход и выход — с третьим выходом и шестым входом соответственно блока памяти, четвертые вход и выход — с первыми выходом и входом блока обработки и индикации характеристик учебного процесса, вторые вход и выход которого подключены к шестым выходу и входу третьего измерителя, а третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой входы — соответственно к четвертому выходу блока адаптивного управления, пятому выходу первого измерителя, четвертому выходу второго измерителя, четвертому выходу блока предъявления информации и выходу блока активизации процесса обучения, соединенного четвертым входом с первым выходом блока эргатического управления, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к седьмому входу блока памяти, пятому входу блока программного управления и четвертому входу блока адаптивного управления, Блок обработки и индикации характеоистик процесса обучения содержит последовательно включенные коммутаторы, ограничители амплитуды импульсов, преобразователи кодов, распределитель импульсов и индикаторы, а также преобразователи аналогкод, соединенные входами со вторыми выходами коммутаторов, а выходами — со вторыми входами распределителя импульсов.

Блок эргатического управления содержит последовательно включенные генератор, узел делителей напряжения, формирователи импульсов и усилители, соединенные выходами с соответствующими выходами блока.

Кроме того, четвертый измеритель содержит преобразователи аналог-число импульсов, .соединенные выходами через первые узлы фиксации частоты следования импульсов с первыми входами дешифратора, вторые входы которого через вторые узлы фиксации частоты следования импульсов подключены к вы ходам преобразователей код-число им,пульсов, а третьи входы — к выходам .преобразователей аналог-код.

5 842928 б

На фиг. I представлена схема пред ние, делают: прогноз на заданный отрелагаемого тренажера; на фиг. 2 — : зок времени и заправляют эти данные ,! схема блока обработки и индикации блоку 4, блоку 5 и измерителю 7.

:характеристик процесса обучения; Блок 4 совместно с блоком 5 орка фиг. 3 — схема блока эргатичес- 5 ганизует (в случае необходимости) пекого управления; на фиг. 4 — схема рестройку режима обучения. Измеритель четвертого измерителя (характерис-, 7 анализирует прогнозируемое состоятик деятельности оператора), ние и определяет степень приближеТренажер содержит измеритель I ния стрессового состояния. Если сос(статических характеристик оператора) 10 тояние оператора близко к стрессовоизмеритель 2 (динамических харак му, то измеритель 7 выдает сигнал блотеристик оператора), четвертый ку 8. Последний либо ослабляет реизмеритель 3 (характеристик геятель жим обучения, либо отключает отности оператора),, блок 4 адаптивнооператора тренажер.

ro управления, блок 5 программного 15 При откЛонении в ходе обучения управления, блок 6 активизации пропараметров состояния оператора от цесса обучения, третий измеритель заданных (определенных измерителем

7 (стрессового состояния оператора) 2) по команде от управляющего процесблок,8 предъявления информации, блок сора блок 6 с помощью системы контакт-..

9 памяти (накопления статистики обу- 20 ных и неконтактных датчиков обеспечивачения), блок 10.обработки и индика- ет активизирующее воздействие на опеции характеристик процесса обучения, ратора., блок ll эргатического управления, Данные о работе блоков тренажера, пульт 12 оператора, входные коммута- об исходном и текущем состоянии опеторы 13, ограничители 14 амплитуды 25 ратора, характеристиках его деятельимпульсов, преобразователи 15 кодов. ности в процессе обучения накаплипреобразователи 16 аналог-код, рас- ваются в виде информации о статиспределитель 17 импульсов, индикато- тике обучения и используются для ры 18, задающий импульсный генератор организации адаптивного обучения.

l9, узел 20 делителей напряжения 30 Блок 10 обработки и индикации формирователи 21 импульсов, оконеч- характеристик процесса обучения ные усилители 221 преобразователи на основании анализа данных о сос23 аналог-число импульсов, npeo8ga . тоянии и характеристиках деятельносзователи 24 код-число импульсов, ти оператора вырабатывает (в случае узлы 25 фиксации частоты следова- 35 необходимости) информацию для операния импульсов, преобразователи 26 тора с целью активизации самоконтроаналог-код, дешифратор 27. ля оператора и эргатического управТренажер работает следующим об- ления процессом обучения, осуществляразом. eMoro оператором с помощью блока 11

Перед началом обучения измеритель 40 зргатического управления на оснос помощью специальных программ ванин данных блока 10. оценки состояния по результатам кон- Таким образом, предлагаемое технитактных и неконтактных замеРов пара ческое решение повышает эффективность метров.,состояния оператора или тес- обучения опера "ора на тренажере товой проверки определяет основные данные об исходном состоянии оператора. Эти данные подаются в блбки

4 и 5, измеритель 7 и в блок 9 для накоплениЯ статистики. Блоки 4 и 5 1. Тренажер оператора автоматизивырабатывают Информационные H yn 50 рованной системы управления, содержа . равляющие сигналы и передают их блоку. щий блок программного управления, 8 для предъявления информации one- первые вход и выход которого соедиратору. иены соответственно с первыми

В ходе обучения измерители 2 и 3 выходом и входом первого измеризамеряют соответственно параметры 55 теля, вторые вход и выход — с состояния оператора и характеристики первыми выходом и входом блока (временные, точностные и т.д.) выпол- предъявления информации соответнения им операций, по определенным ственно, третьи вход и выход — с программам оценивают текущее состоя- первым выходом второго измерителя

8 выходу блока адаптивного управления, пятому выходу первого измерителя, четвертому выходу второго измерителя, четвертому выходу блока предьявления информации и выходу блока активизации процесса обучения, соединенного четвертым входом с первым выходом блока эргатического управления, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к седьмому входу блока памяти, пятому входу блока программного управления и четвертому входу блока, адаптивного управления.

2. Тренажер по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что в нем блок обработки и индикации характеристик ..процесса обучения содержит последовательно включенные коммутаторы, ограничители амплитуды импульсов, преобразователи кодов, распределитель импульсов и индикаторы, а также преобразователи аналог-код, соединенные входами со вторыми выходами коммутаторов, а выходами со вторыми входами распределителя импульсов.

3. Тренажер по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что в нем блок эргатического управления содержит последовательно включенные генератор, узел делителей напряжения, формирователи импульсов и усилители, соединенные выходами с соответствующими выходами блока.

4. Тренажер по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что в нем четвертый измеритель содержит преобразователи аналог-число импульсов, соединенные выходами через первые узлы фиксации частоты следования импульсов с первыми входами дешифратора, вторые входы которого ерез вторые узлы фиксации частоты следования импульсов подключены к выходам преобразователей код-число импульов, а третьи входы — к выходам пребразователей аналог-код.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 4!6730, кл. G 09 В 9/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 497626, кл. G 09 8 9/00, 1974 (прототип), 8й2ЫЯ и с первым входом блока активизации " процесса обучения соответственно, блок памяти, первый и второй входы которого подключены ко вторым выхо( дам первого и второго измерителей, третий вход — ко второму выходу блока предъявления информации, четвертый вход — к первому выходу блока адаптивного управления, пятый вход и первый выход — к первым выхо- 10 ду и входу третьего измерителя, второй выход " ко второму входу блока активизации процесса обучения, второй вход и третий выход первого измерителя соединен со вторыми вы;ходом и входом третьего измерите-.

;ля, четвертый выход — с первым входом блока адаптивного управления, третий вход и пятый выходс первым выходом и входом пульта

20 оператора, второй и третий выходы ко-. торого подключены к третьему входу блока активизации процесса обучения и к первому входу второго измерителя соответственно, третьи вход и выход третьего измерителя соединены со вторыми выходом и входом блока адаптивного управления, четвертые вход и выход — с третьим выходом и вторым входом блока предъявления З0

f информации соответственно, а пятые вход и выход — с третьим выходом и вторым входом соответственно второго измерителя, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьппения 35 точности обучения, в него введены блок обработки и индикации характеристик процесса обучения, блок эргатического управления и четвертый измеритель, первые вход и выход кото- 40 рого соединены с четвертыми выходом и входом блока программного управления, вторые вход и выход — с третьими выходом и входом блока адаптивного управления, третьи вход и выход — с третьим выходом и шестым входом соответственно блока памяти, четвертые вход и выход — с первыми выходом и входом блока обработки и индикации характеристик учебного процесса, вторые вход и выход которого подключены к шестым выходу и входу третьего измерителя, а третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой входы — соответственно к четвертому