Тренажер оператора автоматизированной системы управления Советский патент 1983 года по МПК G09B9/00 

Изобретение отлосчтся к автометике и вычислительной технике, в частности к тренажерам, и может быть использовано для профессионального отбора к идентификации функционального состояния операторов. Известен тренажер оператора автоматизированной системы управления, содержащий блок сравнения, соед1шенный -с пультом ответов и со счетчиком ошибок, второй счетчик, блок управления, дат ; чик случайных событий,. коммутаторы, блок памяти, генератор тактовых импульcote и элемент И 1 .« Элчэт тренажер имеет невысокую досто верность результатов измерения при тренировке операторов, так как не учитывае динамику процессов принятия решения. Наиболее близким к изобретезгаю является тренажер оператора автоматизи{х - ванной системы управления, содержащий пульт оператора, первый и второй выходы которого соедш1ены соответственно с пер вым 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 триггера Шмитта, второй выход которого подключен к входу 6jioica ввода эталонов, а выход через элемент ИЛИ,- к выходам пульта оператора, при чем выход элемента ИЛИ через делитель кмггульсов соединен с треть.им входом блока регистрации С 2 }. Однако данный тренажер имеет низкую TO4JiocTb и достоверность измерений, .так как момент полного совпадения заданного и восстановленного алгоритмов, т, е. полного решения задачи, фиксируется на основе визуального наблюдения, а также низкую надежность и оперативность смены, эталонов, так как имеет большое количество механических коммутирующих элементов. Целью изобретения является повышени точности тренажера с повьЕпением надежности (за счет введения в тренажер блока управления ч контроля и исключени всех, механических коммутирующих элементов) и с повьшюнием оперативности ввода эталонов. Поставленная цель достигается тем, что в тренажер, содержащий пульт оператора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми и вторыми входами блока сравнения и эпе1652 мента ИЛИ, выход которого через ключ подключен к первому входу блока регистрации, третий и четвертый входы блока сравнения соеаине1 Ы соответственно с .первым и вторым выходами блока ввода эталонов, второй вход ключа подключен к второму выходу блока ввода, эталонов, введены последовательно включенные формирователь импульсов, первый счетчик и второй c4eT4viK, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход - с вторым входом блока регистрации, выход первого счетчика подключен к nej вому входу блока ввода эталонов, третий выход которого подключен к третьему вхоfsy блока регистрации, второй, третий, четвертый и пятый входьт. - к первому выходу пульта оператора и к первому, второму и третьему выходам формирова-теля импульсов соответстве1шо, третий и четвертый входы второго. счетчика соединены с первым и вторым выходами формирователя импульсов соответственно, Причем блок ввода эталонов содержит .последовательно соединенные третий счетчик и узел оперативной памяти, первый и второй выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами :блока, . а второй и третий входы - вторым и пятым входами блока соответственно, первый, второй и третий входы третьего счетчика являются соответственно первым, третьим и четвертым входами блока, а второй выход - третьим выходом блока. На-чертеже представлена структурная схема тренажера. Тренажер содержит пульт 1 оператора, состоящий из формирователя 2 одиночных импульсов единиц и формирователя 3 одиночных импульсов нулей (кнопки управле кия на чертеже не показаны), выходы которых параллельно подключены к входам блока 4 сравнения и элемента 5 ИЛИ, выход которого через формирователь импульсов 6 параллельно подключается к одному или другому входам блока 7 ввода эталонов, выход которого через ключ 8 соединен с входом блока 9 регистрации, и блок 10 управления и контроля. Формирователь содержит переключатель 11режимов работы, первьй выход которого соединен с первымвходом кпк/ча 12, выход которого является одним выходом блока, второй выход - с первым входом ключа 13, выход которого 1голяетсй другим выходом блока. Вторые вхоцзы ключей 12и 13 объединены и яеляются входом блока. Блок 7 ввода эталонов содержит послецовательно соединенные (реверсивный) третий счетчик 14 и узел 15 оперативной памяти. Блок 10 управления и контроля соцержи последовательно соединенные первыйсчетчик 16 и {реверсив}пый) второй 17. Ьлок 9 регистрации содержит логический пробник 18, последовательно соединенные счетч1|Ьс 19 и 1П1формацконное табло 20, Тренажер, работает следующим образом. Экспериментатор задает детерминированный алгоритм неизвестной для испьиуе мого. длины предъявления стимулов (нулей и единиц). Оператор, работая на тренажере, формирует по тактам свой алгоритм, на один такт опережая зада1шый. После каждои пробы С1 авшшает заданный и сформированный , корректируя свой алгоритм, добиваясь полного его совпадения с алгоритмом, заданным экспериментатором, который шшлически повторяется; Тренажер автоматически контролирует процесс восстановления алгоритма и в момент полного совпадения заданного и подобранно.го оператором алгоритмов дает сигнал о полном решении задачи, высвечивая на табло количество циклов, просмотренных оператором до полногю восстановления заданного алгоритма. Количество циклов, являетгся обобщен. ным показателем, .характеризующим параметры кратковременной памяти оператора, склонность его к лопгческому мышлению, прогнозированию ситуации. При включении тренажера счетчики 14, 16, 17 и 19 устанавливают в нулевое состояние. Экспериментатор устанавливает переключатель 11 в положение Запись , при этом с его третьего :выхода на управляющий вход узла 15 поступает разрешающий запись информации потенциал. Далее экспериментатор записывает в узел 15 алгоритм чередования единиц, нажЕмая на кнопки формирователе 2 или 3 на пульте 1, При этом соответ ствуюише нажатию импульсы поступают на второй вход узла 15 и записываются в выбранную ячейку. Выбор ячейки осуществляется схемой формирования адреса, вьшолненной на реверсивном счетчике 14 Счетные параллельно поступают с первого и второго выходов пульта 1 onepaTOpia через элек1внт 5 ИЛИ и открь тый в режиме Запись ключ 12 ва суммируюиий вход реверс гвного счетчика 14, вход счетчика 16, который осуществляет оперативное запомшюние длины задшпюго алгоритма, и на суммирующий вход реверсивного счетшка 17, который осуществляет контроль за процессом восстановления алгоритма. Таким образом, при окончании записи алгоритма во все счетчики записано число, соответствующее количеству нажатий кнопок формирователей 2 и 3. После этого экспертлентатор переводит переключатель 11 в положение Работа , при этом дальнейшая запись информации в блок 15 запрещается и блок 7 ввода эталонов переходит в режим предъявления алгоритма. Испытуемый произвольно нажимает кнопку Ноль или на пульте 1. При этом на выходе элемента 5 ИЛИ формируется перепад шшрялселия, открывающий ключ 8, через который с выхода узла 15 информация о со.стоянии ячейки памяти поступает на логический пробник 18 для предъявления оператору. В то же время стимул, записанный в узел 15, сравшгвается со стимулом, введенным оператором в блок 4 сравнения. Если стиN-rynbi не совпадают, т. е. имеет место ошибка, то на выходе блока появляется перепад напряжения} который поступает на вход реверсивного счетч1иш 17, разрешая параллельную запись в него числа в двоичнок} коде с выхода счетчика 16, в котором записано число, соответствующее дшше алгоритма. Такиь- образом, в случае ошибкт счетчик 17 удерживается в исходном состоянии. . При отпускании оператором кнопки или Единица в пульте 1 на выходе элемента 5 ИЛИ формируется задНИИ фронт импульса, который, проходя че- ,рез открытый ключ 13, поступает в качестве счетного на - вьгаитающие входы счетчиков 14 и 17. Счетчик 14 осуществляет выбор следующей ячейки узла 15, номер которой на единицу меньше первоначальной, а счет чик 17 (в случае отсутствия сбрасьтающего импульса с выхода блока 4 сравнения) уменьшает -записанное в нем число на. единицу. При последующих нажатиях кнопок оператор. сравн1тает зацшшые и вводимые стимулы. При окончании цикла записанно- го алгоритма на выходе счетчика 14 появляется перепад напряжения, разрещающнй запись числа с выхода счетчика 16, т, е. счетчик 14 переводится в исходное положение. Эточг же перепад напряжения

считьшается счетчиком 19 (циклов). Сравнивая предъявляемые стимулы и вводимые оператор добивается их полного совпадения,

В случае полного совпадения алгоритрмов счетчик 17 производит последовательное вычитание единиц от записа1шого числа (соответствутащего длине алгоритма) до нуля, при этом на выходе счетчика 17 (выходаО) формируется перепад напряжения, который разрешает индикацию количества циклов на табло 2О, сигнализируя об окончании работы.

Далее экспериментатор вводит следующий алгоритм в соответствии с программой эксперимента.

Тренажер позволяет записьшатъ алгоритм длиной от 1 до 16 разрядов.

Использование изобретения по сравнению с прототипом повышает достоверность эксперимента и точностть измерений на 30-5О% за счет автоматического контроля успешности восстансжления алгоритма оператором. Визуальный контроль со стороны экспериментатора в известаом уст- ройстве позволяет зафиксировать совпадение алгоритмов с ошибкой на 1-2 цикла, а в несложных алгоритмах оператору для

построения своего алгоритма отеодится всего лишь 2-3 цикла, т. е. в этом случае ошибка составляет достаточно боль- .шую величину. В предлагаемом тренажере фиксация совпадения алгоритмов происв ходит с точностью до одного разряда цикла алгоритма, что значитепьно повышает точность измерений.

Кроме того, оперативность работы тренажеров, реализующих изобретение, повьшшется на 20-25% за счет электронного набора задаваемого алгоритма путем последовательного нажатия кнопок на пульте оператора, а также автоматического запоминания тренажером длины цикла заданного алгоритма. Аналогичная операция, вьшолняемая на базовом объекте (прототипе), требует набора кода на коммутационном поле и установки переключателей длины цикла заданного алгоритма. Это занимает большую часть времени при проведении эксперимента.

Высокая надежность тренажера по сравнению с базоиым объектом достигается за счет исключения всех механических коммутационных элементов и уменьшении количества межэлементных соединений.

1, ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ, содержащий пульт оператора, первый и.второй выходы которого соединены с первыми и вторыми входами блока сравнения и элемента ИЛИ, выход которого через ключ подключен к первому входу блока регистрадии, третий и чет. вертый входы блока сравнения соединены соответственно с первым и вторым выходами блока ввода эполюнов, второй вход ключа подключен к второму входу блока ввода эталонов, отличающийся тем, что, с целью повыщешш точности тренажера, в него введены последовательно включенные формирователь импульсов. первый счетчик к второй счетчик, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход - с вторым входом блока регистрации, вьЁхюд первого счет чика подключен к первому входу блока ввода эталонов, третий выход которого подключен к третьему входу блока регистрации, второй, третий, четвертый и пятый входы - к первому выходу пульта оператора и к первому, второму и третьему выходам формирователя импульсов соответственно, третий и четвертый входы второго счетчика соединены с первым и вторым выходами формирователя импульсов соответственно, 2. Тренажер по п. 1, о т л и ч а ю 18 щ и и с я тем, что в нем блок ввода эталонов содержит последовательно соединенные третмй счетчик и уэел операти&г- ной памяти, первый и второй выходы ко торого являются соответственно первым и вторым выходами , а второй и третий входы - вторым и пя-пдм входами О 4 блока соответственно, первый, второй н входы третьего счетчика являются N0 соотвечгстввнно первым, третью я чё-пО 55 BejnvM входами блока, а второй выход - третьим выходом блока. :п