Устройство для управления тренажером операторов систем управления Советский патент 1985 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к автоматике н вычислительной технике, в част ности к техническим средствам подготовки операторов систем управления может быть использовано в качестве устройства для управления тренажером операторов систем управления и явля ется усовершенствованием изобретени по авт.св. № 1094046. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройст ва. На чертеже изображена структурна схема устройства для управления тре нажером операторов систем управлени Устройство содержит регистр 1 адреса микрокоманды, блок 2 памяти микропрограммы, регистр 3 микрокоманды, элемент 4 ИЛИ, генератор 5 случайных чисел, блок 6 сравнения, элементы 7 И, элементы 8 И, деши.фратор 9, элемент 10 ИЛИ, регистр 11 операций. Позициями 12-14 показаны внешние выходы устройства, позицией 15 внутренний выход,позицией 16 - внеш ний вход устройства управления трен жером. Регистр 1 предназначен для задания управляющей составляющей алгоритма управления. Емкость регистра определяется числом операций алгоритма управления. Появление сигнало на входах регистра 1 соответствует моменту завершения отработки оператором текущей операции алгоритма уп равления. Сигналы на управляющих выходах регистра 1 однозначно определяют последовательность предъяв ления операций алгоритма управления для выполнения их оператором. Сигналы, снимаемые с информационных выходов регистра 1, предназначены для моделирования вероятностного поведения объекта управления, требующего от человека-оператора приня тия решения о выборе необходимой реализации алгоритма деятельности для достижения цели управления. Необходимость выбора той или иной реализации алгоритма управления может определяться реакцией объекта управления как на выполненные оператором предыдущие управляющие воздействия, так и на изменения услови функционирования самого объекта управления, определяемые его целевы назначением. 662 Генератор 5 служит для выработки случайного числа, распределенного равномерно в интервале 0-1. Блок 6 предназначен для мрделирования наступления того или иного исхода логического условия алгоритма путем сравнения значения вероятности, соответствующей одному из исходов логического условия, со значением случайного числа, образованного генератором 5. Элементы 7 и 8 выполняют функции коммутирующие устройств, позволяющих определить адрес очередной микрокоманды в блоке 2 в зависимости от того, какой исход приняло соответствующее логическое условие алгоритма. Число элементов 7 и 8 в каждой группе определяется количеством логических операторов в алгоритме управления . Дешифратор 9 предназначен для однозначного сопоставления номера ячейки регистра 1, которьй соответствует номеру операции алгоритма, требуемых элементов 7 и 8 в первой и второй группах. Регистр 11 предназначен для хранения значения вероятности наступления того или иного исхода логической операции алгоритма. Данное значение переписывается в регистр 11 из четвертой микрооперации регистра 3 за счет подключения выходов 15 регистра 3 к входам регистра 11. Данная перезапись производится при отработке оператором операции, предшествующей логической операции алгоритма. Один вход регистра 11 предназначен для вьщачи команды на перезапись храни-, мого числа в блок 6. Другой вход регистра 11 служит для его обнуления после того, как произведено моделирование принятия логическим условием того или иного исхода,т.е. выбран номер очередной операции, соответствующей реализации алгоритма управления, которая должна быть выбрана оператором для выполнения в случае правильного принятия решения . Регистр 3 предназначен для задания операционной составляющей алгоритма деятельности оператора. Позицией 12 обозначены выходы первой микрооперации микрокоманды, предназначенные для управления средствами индикации на соответствующей панели пульта оператора. Позицией 13 - выходы второй микрооперации, которые определяют код органа управления соответствующей панели пульта оператора. Позицией 14 - выходы третьей микрооперации, предназначенные для задания моментов смены информации на панели индикации в соответствии с реакциями объекта управления на воздействия оператора или другие внешние условия. Позицией 15 - выходы четвертой микрооперации, необходимой для хранения значения вероятности одного из исходов логических условий алгоритма. Значение вероятности другого исхода определяется как Р 1-Р и поэтому его хранить не требуется.

Для задания, управляющей схемы алгоритмов управления широко используется язык логических схем алгоритмов (ЛСА). Рассмотрим процесс выполнения алгоритма, заданного, например, следующей ЛСА:

Vзp4Ч pг o /. ()

Выполнение алгоритма управления начинается со срабатывания самого левого А члена ЛСА и заключается в последовательном переходе до последнего ее члена А.Члены ЛСА, обозначенные символом А., называются операционными операторами схемы,и они не изменяют порядок следования операторов, т.е. их следование осуществляется в строгой очередности нарастания номера оператора, а члены ЛСА, обозначенные символом Р, . указывают на наличие в алгоритме логических условий и называются логическими операторами. Именно эти логические операторы ЛСА могут изменять последовательность выполнения операторов алгоритма. Так, в случае срабатывания .первого логического условия человек-оператор обязан после третьей операции алгоритма перейти к восьмой, а в случае срабатьшания и второго логического условия после восьмой вьшолнять двенадцатую и последующие операции алгоритма . В данном случае алгоритм деятельности представлен следующей ЛСА:

(2)

Ai j 9 iaA«At4

1825664

В противном случае, т.е. в.том случае, если не произошло срабатывание логических условий, оператор обязан выполнять алгоритм в соответствии с ЛСА (1). Для приведенной ЛСА возможны четьфе различные реализации алгоритма.

Принятие логическим оператором ЛСА Р того или иного исхода при

to однократном выполнении алгоритма характеризует частоту наступления исхода случайного события. Имея статистику наступления тех или иных исходов, полученную в результате

15 эксплуатации реального объекта, можно от частот указанных событий перейти к значениям соответствующих вероятностей. При этом алгоритмы деятельности могут содержать о

20 несколько логических условий с различными значениями вероятностей наступления тех или иных исходов. Хранение значений вероятностей срабатьшания логического условия в

25 предлагаемом устройстве организовано с помощью четвертой микрооперации в микрокомандах, соответствующих операционным операторам ЛСА, предшествующих логическим операто-- рам. Так, например, для приведенной ЛСА (1) значения вероятностей срабатьтания логических операторов Р и Р,, записаны в микрокомандах, соответствующих операционным операторам А, и Ag соответственно.

Устройство для управления тренажером операторов систем управления функционирует следующим образом.

При включении тренажера для эксплуатации с помощью регистра 1 производится выбор первой микрокоманды из блока 2 и запись ее в регистр 3, что приводит к появлению

j сигналов на выходах 12-14 устройства. После выдачи человеком-оператором управляющих воздействий, соответствующих отработке первой опе рации алгоритма деятельности, появлением сигнала на входах 16 устройства производится выбор очередной микрокоманды для предъявления оператору следующей операции алгоритма деятельности. Если очередная операция алгоритма управления заданна операционным оператором А ЛСА, то сигналы появляются на управляющих выходах регистра 1, и цыкл работы

устройртва повторяется в описанном ранее порядке.

В случае, если очередная операция является логическим условием алгоритма, т.е. обозначена оператором Р ЛСА, то перед моделированием с{)абатывания логического условия, соответствующего данному оператору, производится перезапись значения вероятности срабатывания данного логического условия Р, с помощью выходов 15 из четвертой микрооперации регистра 3 при вьщаче для вьшолнения человеку-оператору данных об ;операциях, предшествующих логическим условиям (операторы А и А), в

регистр 11 по его третьим выходам, i.

При моделировании срабатывания

логических операторов алгоритма сигналы появляются на первых и вторых инфо мационных выходах регистра 1 . Первые и вторые информационные выходы регистра 1, подключены к тем номерам ячеек блока 2, которые соответствуют порядковым номерам логических операторов Р в ЛСА. Сигнал с первых информационна выходов регистра 1 через элемент 4 поступает на запуск -генератора 5 и на второй вход регистра 11. Полученное случайное число Кр поступает на одни входы блока 6, а значение вероятности срабатывания данного логического условия PJ поступает с выходов регистра 11 на другие входы блока 6 В блоке 6 производится сравнение поступшзших чисел. Если в результате сравр1ения оказывается, что случайное число больше значения вероятности срабатывания данного логического оператора, т.е. Х ) р,го сигнал появляется на одном выходе

блока 6 и поступает на входы элементов 7j в противном случае, когда

X J- Р сигнал появляется на другом выходе блока 6 и поступает на элементы 8.

Вторые информационные выходы регистра 1 с помощью дешифратора 9 позволяют обеспечить однозначное соответствие каждому логическому оператору своих элементов 7 и 8. При этом выбор элементов 7 или 8 производится в результате появления сигналов на одном или другом вмходах блока 6. Появление сигнала на одном из элементов 8 Соответствует тому факту, что логический оператор не сработал, и из блока 2 в регистр 3 переписывается микрокоманда, соответствующая очередному .

оператору ЛСА, в данном случае А5 или А. Появление сигнала на одном из элементов 7 соответствует срабатыванию логического оператора, и из блока 2 в регистр 3 переписьгоается микрокоманда, соответствующая указанной по стрелочке в ЛСА, в данном случае Ag или A.J .

По окончании моделирования процесса срабатывания логических операторов Р ЛСА сигнал с выходов элементов 7 или В через элемент 10 поступает на вход регистра 11 и обнуляет его.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить эффективность управления тренажером операторов систем управления и расширить их дидактические возможности за счет моделирования алгоритмов деятельности, содержащих несколько логических условий с различными вероятностями их срабатывания.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕНАЖЕРОМ ОПЕРАТОРОВ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ по авт.св. № 1094046, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью т Двшиф расширения дидактических возможностей устройства, в него введены последовательно включенные второй элемент ИЛИ и регистр oпepaIУ й, второй вход которого соединен с выходом первого элемента {1ЛИ, третий вход - с выходом регистра микрокоманд, а выход - с вторьм входом блока сравнения, входы первой группы второго элемента ИЛИ подключены к выходам соответствующих элементов И первой группы, входы второй группы - к выходам соответствующих элементов И второй группы. 72 }3 / rS ЧМТ-Т F77I