Устройство для оценки работы операторов Советский патент 1988 года по МПК G09B9/00 

со

О)

ел

00

Изобретение относится к тренажерной те.хнике, в частности к устройства.м для оценки работы операторов. Цель изобрете ия - повышение точности и быстродействия устройства при вычислении мгновенны.х и интегральных комнлексны.х оценок качества ун- равления эрратической системой. Нор.миро- вание сигнала ошибки осушествляется блоками 4 регулирования пара.метров сигнала. Для упрощения устройства при.менен блок 6 управления с двумя входами и дву.мя выходами. Устройство также содержит сумматоры 1, 5, блоки 2 выд,еления .модуля сигналов, блоки 3 ограничения амплитуды сигналов, интегратор 7 и индикатор 8. 3 ил. S

8.f

Изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть использовано нри обучении операторов технологических объектов и в научно-исследовательских целях.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства при его упрощении.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема блоков регулирования параметров сигнала; на фиг. 3 - принципиальная схема блока управления.

Устройство для оценки работы операторов состоит из нескольких радиальных цепей, сходящихся к одной последовательной. Число радиальных цепей равно числу регулируемых параметров одного или нескольких объектов, управляемых одним или несколькими операторами.

Каждая радиальная цепь содержит последовательно включенные сумматор 1, блок 2 выделения модуля сигналов, блок 3 ограничения амплитуды сигналов и блок 4 регулирования параметров сигнала. Общая для всех радиальных цепь состоит из сумматора 5, блока 6 управления, интегратора 7 и индикатора 8.

Блок 4 может быть выполнен, например, на базе инвертирующего операционного усилителя 9 (фиг. 2) с резистором 10 в цепи отрицательной обратной связи, входными резисторами 11 и 12, полевого транзистора 13 и делителя управляющего напряжения на резисторах 14 и 15.

Блок 6 (фиг. 3) содержит делитель 16 напряжения, вход которого соединен с первым входом блока 6, а вы.ход через резистор 17 и размыкающий контакт кнопочного переключателя 18 - с вторым выходом блока 6 и через переключающий контакт тумблера 19 с первым выходом блока 6. Второй вход блока 6 соединен с другим переключающим контактом тумблера 19 и через резистор 20 и замыкающий контакт кнопочного переключателя 18 с выходом двухполярно- го делителя 21 напряжений питания и с вторым выходом блока 6.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии блок 6 (фиг. 1) находится в режиме работы «Подготовка и в режиме измерения «. , что дает возможность: установить «нуль операционного усилителя интегратора 7; перевести интегратор 7 в исходное состояние, соединяя второй вход и второй выход блока 6 через резистор 20; отключить первый вход блока 6 от его второго выхода (т.е. интегратора 7); подключить первый вход блока 6 через делитель 16 напряжения к индикатору 8; замерить с помощью индикатора 8 напряжение первого входа блока 6 после делителя. 16 (в ре

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

жиме измерения «S измеряется напряжение на выходе интегратора 7); подать на один из входов устройства контрольный сигнал и, замеряя его на выходе делителя 16 блока 6 индикатором 8, установить требуемый масщтаб входного сигнала и эквивалентную величину постоянной интегрирования интегратора 7, затем контрольный сигнал необходимо отключить. Требуемое значение постоянной интегрирования для конкретного технологического процесса выбирается экспериментально с таким расчетом, чтобы при существующей обученности операторов и допускаемых ими ошибках регулирования за цикл управления получить достаточно большое значение выходного напряжения интегратора 7 без его насыщения, максимально используя диапазон линейного изменения выходного сигнала и разрядность индикатора 8. Для однозначности полученных оценок управления при изменяемом значении постоянной интегрирования необходимо формировать оценку управления из произведения показаний индикатора 8 и масштабного коэффициента. В исходном состоянии на прямые и инверсные входы каждого сумматора 1 (фиг. 1) поступают напряжения, пропорционалльные заданному и фактическому значениям соответствующего регулируемого параметра. Сигнал с выхода сумматора 1 через блоки 2, 3 и 4 поступает на соответствующий вход сумматора 5, а с его выхода - на первый вход блока 6, с его первого выхода поступает на индикатор 8. Назначение сумматора 1 заключается в получении на его выходе ошибки регулирования каждого канала управления. Блок 2 осуществляет операцию выделения модуля сигнала ощибки регулирования. Малые значения ощибки регулирования не считаются ошибкой оператора и не влияют на оценку, получаемую устройством, из-за ограничения сигнала «снизу блоком 3, обладающим характеристикой типа «зона нечувствительности. Так как сигналы задания по каждому каналу различны, полученную ошибку регулирования канала необходимо нормировать относительно заданного сигнала этого канала. Это осуществляется блоком 4, коэффициент усиления в котором изменяется обратно пропорционально заданному напряжению канала, поступающему на его управляющий вход. На выходе сумматора 5 получают сумму преобразованных ощибок регулирования по всем каналам, которая отображается на индикаторе 8 в режиме измерения суммы блока 6 управления.

Работа устройства начинается с включения режима «Работа блока 6, тем самым сигнал с первого его входа подключается через второй его выход на вход интегратора 7, который переключается в режим интегрирования. На индикаторе 8 отображает10

ся мгновенное значение суммарной ошибки управления, а на интеграторе 7 наканлива- ется сигнал, пропорциональный интегральной ошибке управления.

После окончания цикла управления, период которого выбирается предварительно, включается режим измерения интеграла в блоке & и на индикаторе 8 считывается значение интегральной оценки управления.

После окончания цикла управления, период которого выбирается предварительно, включается режим, измерения интеграла в блоке 6 и на индикаторе 8 считывается значение интегральной оценки управления. После включения режима «Подготовка в блоке 6 осуществляется сброс решения и интегра- 15 тор 7 возвращается в исходное состояние.

При повышении напряжения на управляющем входе блока 4 транзистор 13 закрывается и его сопротивление возрастает. В результате входное сопротивление растет, а jn коэффициент усиления в блоке 4 падает.

При подготовке устройства к работе кнопкой перек/чючателя 18 включается режим «Подготовка, через его замыкающий контакт резистор 20 подключается параллельно емкости в цепи отрицательной обратной свя- 25 зи интегратора 7, емкость разряжается через резистор 20, а интегратор 7 приходит в исходное состояние. В положении тумблера 19 «Интеграл (вниз на фиг. 3) индикатор

движка делителя 16. Затем, уменьшая напряжение делителем 16, устанавливают величину напряжения, соответствующую требуемому коэффициенту ослабления сигнала. Напряжение тарировки отключается и при повторном нажатии кнопки переключателя 18 замыкается размыкающий контакт и с делителя 16 через резистор 17 напряжение подается на вход интегратора 7. Тумблер 19 устанавливается во время работы в одно из трех его положений: «Суммирование, «Отключение или «Интегрирование.

Формула изобретения

Устройство для оценки работы операторов, содержащее группу сумматоров, прямые входы которых являются соответствующими входами заданных параметров устройства, инверсные входы - соответствующи.ми входами контролируемых параметров устройства, а выходы соединены с входами соответствующих блоков выделения модуля сигналов, выходы которых подключены к входам соответствующих блоков ограничения амплитуды сигналов, сумматор, блок управления, интегратор и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и быстродействия устройства, в него введены блоки регулирования параметров сигнала, информационные входы которых соединены

8 подключается к второму входу блока 6 -jo выходами соответствующих блоков огра- управления или к выходу интегратора 7, работающего сейчас в режиме усилителя, и подстроечным резистором по индикатору 8 осуществляется установка «нуля усилителя интегратора 7. При установке величины постоянной интегрирования интегратора 7 з5 на перво.м входе блока 6 появляется некоторое напряжение, замеряемое индикатором 8 в режиме суммирования (тумблер 19 вверх по схеме) и в верхнем по схе.ме положении

ничения амплитуды сигналов, управляющие входы - с прямыми входами соответствующих сумматоров группы, а выходы - с соответствующими входами сумматора, выход которого подключен к информационному входу блока управления, установочный вход и первый выход которого соединен с выходом и входом интегратора соответственно, а второй выход - с входом индикатора.

Инфорп. Вход 1Г

Unp. бход

I

движка делителя 16. Затем, уменьшая напряжение делителем 16, устанавливают величину напряжения, соответствующую требуемому коэффициенту ослабления сигнала. Напряжение тарировки отключается и при повторном нажатии кнопки переключателя 18 замыкается размыкающий контакт и с делителя 16 через резистор 17 напряжение подается на вход интегратора 7. Тумблер 19 устанавливается во время работы в одно из трех его положений: «Суммирование, «Отключение или «Интегрирование.

Формула изобретения

Устройство для оценки работы операторов, содержащее группу сумматоров, прямые входы которых являются соответствующими входами заданных параметров устройства, инверсные входы - соответствующи.ми входами контролируемых параметров устройства, а выходы соединены с входами соответствующих блоков выделения модуля сигналов, выходы которых подключены к входам соответствующих блоков ограничения амплитуды сигналов, сумматор, блок управления, интегратор и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и быстродействия устройства, в него введены блоки регулирования параметров сигнала, информационные входы которых соединены

выходами соответствующих блоков огра-

ничения амплитуды сигналов, управляющие входы - с прямыми входами соответствующих сумматоров группы, а выходы - с соответствующими входами сумматора, выход которого подключен к информационному входу блока управления, установочный вход и первый выход которого соединен с выходом и входом интегратора соответственно, а второй выход - с входом индикатора.

Выход

/4

15

Фиг. 2

Фиг. 3