Устройство управления тренажером операторов систем управления Советский патент 1987 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления и может быть использовано для управления тренажером.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства о

На чертеже приведена структурная схема устройства управления тренажером операторов систем управления.

Устройство содержит первый регист

1аДреса (микрокоманды), первый блок

2памяти (микропрограммы), регистр

3микрокоманды, первьй элемент ИЛИ 4 генератор 5 (случайных чисел), блок

6 сравнения, первую группу элементов И 7, вторую группу элементов И 8, дешифратор 9, второй элемент

,ИЛИ 10, регистр 11 операций, выходы 12-15 регистра 3, входы 16 устрой ства, третью группу элементов И 17, четвертую группу элементов И 18, тригер 19, пятую группу элементов И 20, шестую группу элементов И 21, третий элемент ИЛИ 22, четвертый элемент ИЛИ 23, первую группу элементов ИЛИ 24, вторую группу элементов ИЛИ 25, вто

рой регистр 26 адреса и второй блок 27 памяти.

Регистр 1 предназначен для задания управляющей составляющей алгоритма управления. Емкость регистра 1 определяется числом операций алгоритма управления. Появление сигналов на входах.регистра 1 соответствует моменту отработки оператором текущей операции алгоритма. Сигналы на первы выходах регистра 1 однозначно определяют последовательность предъявления операций алгоритма управления для их выполнения оператором. Сигналы, снимаемые с информационных выходов регистра 1, предназначены для моделирования вероятностного поведения объекта управления, требующего от человека-оператора принятия 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 условий функционирования самого объекта управления, определяемые его целевым назначением.

Блок 2 хранит в виде микрбкоманд данные о всех операциях алгоритма

5

0

5

0

5

0

5

0

5

деятельности. Число микрокоманд в микропрограмме соответствует числу операций в алгоритме деятельности.

Регистр 3 предназначен для хранения данных о текущей операции алго- - ритма. Каждая микрокоманда состоит из трех микроопераций: в первой хранится код органа панели индикации пульта оператора, который изменяет свое состояние в данной операции алгоритма; во второй - код органа управления, на который оператор обязан воздействовать в этой же операции} в третьей - код значения времени задержки отсветки органа индикации. Микрокоманды операций, предшествующих логическим операторам алгоритма, содержат четвертую микрооперацию (ее выход обозначен позицией 15), в которой хранится значение вероятности срабатывания последующего логического условия.

Генератор 5 предназначен для задания случайного равномерного распределенного числа в интервале 0-1,

Блок 6 предназначен для моделирования 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, 8, 17, 18, 20 и 21 выполняют функции коммутирующих устройств. Элементы 7, 8 и 18 позволяют определить адрес очередной микрокоманды в блоке 2, а элементы 18 - в блоке 27 в зависимости от того, какой исход приняло соответствующее логическое условие алгоритма. Число элементов И определяется количеством логических операторов в алгоритме управления.

Дешифратор 9 предназначен для однозначного сопоставления номера ячейки регистра 1, который соответствует номеру операций алгоритма, требуемых элементов 7, 8, 17 и 18,.

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 отработ-;

ке оператором операции, предшествующей логической операции алгоритма. Один вход регистра 11 предназначен 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. Другой вход регистра 11 служит для выдачи команды на перезапись хранимого числа в блок 6.

Регистр 26 предназначен для хранения управляющей составляющей одной или нескольких возможных реализаций алгоритма управления.

Блок 27 служит для.хранения в виде микрокоманд данных о всех операциях одной или нескольких возможных реализаций алгоритма деятельности.

Устройство управления тренажером операторов систем управления функционирует следующим образом.

При включении тренажера с помощью регистра 1 производится выбор первой микрокоманды из блока 2 и запись ее в регистр 3, при этом с выхода первой ячейки регистра 1 сигнал через элемент 23 переводит триггер 19 в единичное состояние, что обеспечивает подачу сигнала на входы элементов 21. С выходов регистра 3 содержимое первой, второй и третьей микроопераций микрокоманды поступает на внешние выходы 12-14 устройства. После вьщачи человеком-оператором управляющих воздействий, соответствующих отработке первой операции алгоритма деятельности, появлением сигнала на входах 16 устройства производится выбор очередной микрокоманды для предъявления оператору следующей операции алгоритма деятельности. Если очередная операция алгоритма управления задана опепаиионным оператором А логической схемы алгоритма (ЛСА), то сигналы появляются.на управляющих выходах регистра 1, и цикл работы устройства повторяется в описанном порядке.

В случае, если очередная операция является логическим условием алгоритма, т.е. обозначена оператором Р ЛСА, то перед моделированием срабатывания логического условия, соответствующего данному оператору, производится перезапись значения веро0

5

ятности срабатывания данного логического условия Р с помощью выходов 15 из четвертой микрооперации регистра 3 при вьщаче для выполнения человеку-оператору данных об операциях, предшествующих логическим условиям (операторы Aj и Ag), в регистр. 11. При моделировании срабатывания

0 логических операторов алгоритма сигналы появляются на первых и вторых информационных выходах регистра 1. Первые и вторые информационные выходы регистра 1 подключены к тем

5 номерам ячеек блока 2, которые соответствуют порядковым номерам логических операторов Р в ЛСА. Сигнал с информационных выходов регистра 1 через элемент 4 поступает на запуск генератора 5 и на вход регистра 11. Полученное случайное число поступает на одни входы блока 6, а значение вероятности срабатывания данного логического условия поступает с выходов регистра 11 на другие входы блока 6, в котором производится сравнение поступивших чисел. Если в результате сравнения оказывается, что случайное число больше значения вероят0 ности срабатывания данного логического оператора, то сигнал появляется на одном выходе блока 6 и посту - пает на входы элементов 7, в противном случае сигнал появляется на другом выходе блока 6 и поступает на элемент 8.

Третьи выходы регистра 1 с помощью дешифратора 9 позволяют обеспечить однозначное соответствие каждому логическому оператору первой 7 и второй 8 или третьей 17 и четвертой 18 групп элементов И. При этом выбор элементов 7, В или 17, 18 производится в результате появления сигналов

на одном или другом выходах блока 6.

5 Появление сигнала на одном из элементов 8 или 18 соответствует тому факту, что логический оператор не сработал, и из блока 2 в регистр 3 переписывается микрокоманда, соответствую0 щая очередному оператору ЛСА, в дан5

0

5

ном случае А j или А

10

Появление

сигнала на одном из элементов 7 соответствует срабатыванию логического оператора, и из блока 2 в регистр 3 переписывается микрокоманда, соответствующая в данном случае оператору А.,. При срабатывании элементов 17 производится выбор адреса микрокоманды в регистре 26 и с его помощью перепись содержимого данной микрокоманды в регистр 3 через элемент 25. Сигнал с выхода элементов 17 также поступает через элемент 22 на вход триггера 19, нулевой выход которого позволяет производить выбор адреса очередной микрокоманды данной реализации при поступлении команды на внешний вход 16 устройства. По окончании отработки всей реализации сигнал с выхода последней ячейки регистра 26 поступает через элемент 23 на единичный вход триггера 19, единичный выход которого подключает внешний вход 16 к входу регистра 1, обеспечивая тем самым возврат к общей части алгоритма (другой его реализации) практически на любой операции алгоритма.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить эффективность управления тренажером операторов систем управления и расширяет их дидактические возможности за счет моделирования алгоритмов деятельности, содержащих реализации, не имеющие общих операций

Формула изобретения 30

Устройство управления тренажером операторов систем управления, содержащее первый регистр адреса, выходы первой группы которого соединены с соответствующими входами первой группы первого блока памяти, входы второй группы которого подключены к выходам cooтвefcтвyющиx элементов И первой группы, входы третьей группы - к выходам соответствующих элементов И второй группы, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами второй группы первого регистра адреса, а выход - с входом генератора и входом считывания регистра операций, вькоды которого подключены к соответствующим входам первой группы блока сравнения, установочный вход - к выходу второго элемента ИЛИ, а информационные входы - к соответствующим одним выходам регистра микрокоманды, другие выходы которого являются соответствующими выходами устройства, выходы генератора соединены с соответствующими входами второй группы блока сравнения, первый и второй выходы которого подключены к первым входам эле0

5

0

0

5

5

0

5

0

ментов И соответственно первой и второй групп, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами первой группы дешифратора, входы которого подключены к соответствующим выходам третьей группы первого регистра адреса, входы первой группы второго элемента ИЛИ соединены с выходами соответствующих элементов И первой группы, входы второй группы - с выходами соответствующих элемен- |тов И второй группы, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены третья, четвертая, пятая и шестая группы элементов И, триггер, третий и четвер- ,тый элементы РШИ, первая и вторая группы- элементов ИЛИ, второй регистр адреса и второй блок памяти, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам первого блока памяти, а выходы - к соответствующим входам регистра микрокоманды, R- и S-входы триггера соединены с выходами третьего и четвертого элементов ИЛИ соответственно, а нулевой и единичный выходы - с первыми входами элементов И соответственно пЯ Той и шестой групп, вторые .входы которых являются соответствующими входами устройства, а выходы подключены к первым входам соответ- струющих элементов ИЛИ первой группы и соответствующим входам первого регистра адреса соответственно, первый и второй входы третьего элемента ИЛИ соединены со.ответственно с выходами первого и последнего элементов И третьей группы, первый и второй входы четвертого элемента ИЛИ подключены к последнему выходу второго регистра адреса и первому выходу первого регистра адреса соответственно, вторые входы элементов ИЛИ первой группы соединены с выходами со- ответствующих элементов И третьей .группы, а выходы - с соответствующими входами второго регистра адреса, выходы которого подключены к соответствующим входам второго блока па- мяти, первые входы элементов И третьей и четвертой групп соединены с первым и вторым выходами блока сравнения соответственно, а вторые входы - с соответствующими выходами второй

713632898

группы дешифратора, выходы элементов ветствующим входам третьей группы И четвертой группы подключены к соот- второго элемента ШШ.

Изобретение относится к обучающим устройствам и может быть использовано для управления тренажером операторов систем управления. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства за счет моделирования алгоритмов сложной логической структуры, содержащих реализации, не имеющие общих операций алгоритма. Устройство управления тренажером операторов систем управления дополнительно содержит третью, четвертую, пятую и шестую группы элементов И 17, 18, 20, 21, триггер 19, третий и четвертый элементы ИЛИ 22, 23, первую и вторую группы элементов ИЛИ 24, 25, второй регистр 26 адреса и второй блок 27 памяти. Устройство также содержит регистр 1 адреса, блок 2 памяти, регистр 3 микрокоманды, элемент ИЛИ 4, генератор 5, блок 6 сравнения, элементы И 7 и 8, дешифратор 9, элемент ИЛИ 10, регистр 11 операции, выходы 12-15 регистра 3, входы 16 устройства. 1 ил. 141аМ