Тренажер операторов систем управления Советский патент 1989 года по МПК G09B9/00 

И:1() относится к тренажерам операторов систем управления и может быть использовано при подготовке npcxlieccvioHajibHbrM навыкам опера то ров „

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей тренажера .

На фиг.1 представлена функциональ- ная схема тренажера; на фиг,2 - 10 - схемы входящих в него блоков

Тренажер операторов систем управления содержит блок 1 предъявления учебной информации, коммутатор 2, блок 3 задания количества стимулов, пульт 4 оператора, блок 5 регистрации, счетчик 6 ответов, счетчик 7 правильных ответов, блок 8 задания времени экспозиции, блок 9 адаптив- ного управления и блок 10 индикации,,

Блок 1 предъявления учебной информации содержит формирователь 11 случайной последовательности кодов, первый и второй элементы И 12 и 13, сумматор 14 по модулю два и кольцевой сдвигающий регистр 15.

Блок 3 задания количества стимулов включает регистр 16 сдвига, реверсивный регистр 17, элементы И 18,- IBg, элемент ИЛИ 19, инвертор 20,элемент И 21 „

Пульт 4 оператора имеет кнопки 22 - 22 „ места расположения стимулов с арриетиром, индикаторы 23i 23 „ (где п - число индикаторов, в предлагаемом устройстве ) и кнопки 24 ,- 24 , цифрового ряда (без арри- етира). При отпускании кнопки 24 снимается фиксация с кнопок 22

Блок 5 .регистрации содержит элементы И 25,- 25,„ и элементы ИЛИ 26 и 27„

Счетчики 6 и 7 включают счетчик 28 импульсов, элементы И 29g и элемент ИЛИ 30,

Блок 8 задания времени экспозиции содержит мультивибратор 31, ключ 32, источник 33 питания и элемент ИЛИ 34

Блок 9 адаптивного управления содержит тактовый генератора 35, первый счетчик 36, второй счетчик 37, элемент 38 запрета, четыре элемента ИЛИ 39 - 42, элементы 43 - 45 задерж ки и формирователь 46 одиночных импульсов.

Блок 10 сигнализации включает элемент 47 дифференцирования, диод 48,

RS-триггер 49 и транспарлнты 50 Отвечайте и 51 Ответ закончен.

Коммутатор 2 состоит из дестикон- тактных переключателей 52.

Тренажер работает следующим образом.

После включения питания руководитель (оператор) с помощью кнопки Установка числа стимулов (не показана вводит в регистр 16 блока 3 логическую единицу. Местонахождение единицы в регистре определяется по свечению индикаторных лампочек (не показано), расположенных под цифрами, указывающими длину задаваемой последовательности стимулов (от 4 до 12). Например, для первоначального предъявления оператору семи стимулов нажимают на кнопку Установка до тех пор, пока не загорится сигнальная лампочка под цифрой 7, При этом на четвертом выходе регистра 16 появится единичный потенциал, который подается на второй вход элемента И 184 блока 3 и на вторые входы элементов И 294 блоков 6 и 7„

Предъявление оператору заданной информации осуществляется нажатием кнопки Пуск в формирователе 46 блока 9. Единичный потенциал с выхода формирователя 46 через элементы ИЛИ 4 и 42 поступает иа входы сброс .счетчиков 36 и 37, установив их в исходное состояние, пройдя через элемент ИЛИ 40 и элемент 44 задержки, поступает на третьи входы регистра 15 блока 1 и регистра 16 блока 3, установив их в исходное состояние, а пройдя элемент ИЛИ 39 подается на . вторые входы счетчиков 6 и 7, установив их в исходное состояние„ Задержанный импульс с выхода элемента 45 включает тактовый генератор 35, Импульсы с выхода генератора 35 поступают На тактовый вход формирователя 11 и через элемент И 3, на второй вход которого подан единичный потенциал с выхода инвертора 20 блока 3, на второй вход регистра 15, Импульсы с выхода формирователя 11 блока 1 через элемент И 12, на второй вход которого подан единичньй потенциал с выхода инвертора 20, и сумматор подаются на первьй У -вход регистра 15 блока 1, заполняя его случайным образом, на первый вход элемента И 21 и на первый вход регистра 16, запись 1 в котором производится сиихрсзимпулгзсом с выхода элемента И 21, по даваемым на второй С,-вход регистра 16, Как только количество единиц, поступающих в регистр 16, достигнет величины установленной в регистре 17 (в нашем примере 7), на седьмом выходе регистра 16 появится единичный потенциал, который прикладывается к первому входу элемента И 184 блока 3 С выхода элемента И 18 единичный потенциал чере элемент ИЛИ 19 поступает на вход инвертора 20„ Нулевой потенциал с выхода инвертора 20 отключает формирователь 11 от первого входа регистра 15 блока 1 и прекращает подачу тактовых импульсов.на его второй вход,

Правильный подсчет имцульсов, за- письшаемых в регистр 15, обеспечивается соединением его последнего выхода с вторым входом сумматора 14, подключенного к входу записи регистра 15о Записанные в регистре 15 единицы подаются с его выходов на переключатели 52 коммутатора 2„ Выходы переключателей 52 через кнопки 22 пульта 4 соединяются с входами индикаторов 23 и при нажатии кнопок 22 - с входами элементов И 25 блока 5.

Одновременно единичный потенциал с выхода элемента ИЛИ 19 блока 3 подается на входы кнопок 23 пульта 4 и через первый вход элемента ИЛИ 34 на вход мультивибратора 31 блока 8, Мультивибратор 31 вьцдает единичный импульс, длительностью равной времени экспозиции, и определяется параметрами схемы мультивибратора, которые устанавливаются руководителем заранее Импульс с выхода мультивибратора 31 поступает на вход, элемента 47 дифференцирования и на управляющий вход ключа 32, обеспечив прохождение с выхода источника 33 на вторые входы индикаторов 23 пульта 4 зажигающего напряжения При этом высвечиваются только те индикаторы и цифры на них, которые поступили единичные сигналы с выходов регистра 15„

Оператор визуально фиксирует как цифры, так и размещение иЕ дикаторов, на которых высветились эти цифры.По окончании предъявления информации за счет заднего фронта импульса с выхода мультивибратора 31 на выходе элемента 47 появится короткий импульс, который через диод 48 посту0

5

0

5

0

0

пит на вход трип ера 49 блока П, Единичный потенциал с выхода триггер; . 49 засветит транспарант 50 Отвечайте ,

Оператор воспроизводит запомненную информацию, нажимая вначале кнопку 22, высветившегося индикатора 23,, а затем кнопку 24, цифрового ряда, соответствуюп1его высветившейся цифре На индикаторе 23,. При нажатии на кнопку 22 , происходит переключение десяти выходов переключателя 52, с индикаторов 23, на элементы 25 блока 5з

Если оператор правильно определил место расположения стимула, то на вход одного из элементов И 25 блока 5 будет подан единичньа потенциал Если оператор нажатием на кнопку 24, правильно воспроизвел цифру, высветившуюся на индикаторе 23,, то единичный потенциал с выхода элемента И 25, поступит через элемент ШШ 27 5 на первый вход счетчика 7, зафиксировав правильный ответ о Одновременно импульс с выхода кнопки 24, через элемент ИЛИ 26 поступит на первьп вход счетчика 6, зафиксировав ответ оператора.

Если оператор непрап ;льно определил место расположения стимула, или стимулов, то импульс с выхода кнопки 24 ни на одном из выходов элементов И 25 блока 5 не появится, записи единицы в счетчик 7 не произойдет о Импульс с выхода кнопки 24 через элемент ИЛИ 26 поступит в счетчик и зафиксирует ответ оператора.

Если оператор правильно определил все предъявленные в данном цикле стимулы (7 стимулов), то счетч1жи 6 и 7 переполнятся. Импульс переполнения с выхода счетчика 28 блока 6 через . элемент И 294 элемент ИЛИ 30 поступит на информационный вход элемента 38 запрета блока 9 и на R-вход триггера 49 блока 10, переведя его в нулевое положение, отключит транспарант

50 Отвечайте и включит транспорант

51 Ответ закончен.

Импульс переполнения с выхода счетч1-1ка 28 через элемент И 29 и элемент ИЛИ 30 поступит на запрещающий вход элемента 38 запрета, пре- дот атив появление на его входе единичного потенциала, на первый вход счетчика 36, зафиксировав правильный цикл и через элемент 44 задержки и

0

5

элемент ИЛИ 40 - на третий вход регистра 15 блока , на третий вход регистра 16 блока 3j) и через элемент ИЛИ 39 на вторые входы счетчиков 6 и 7, установив регистры и счетчики в исходное состояние. Этот же импульс, пройдя через элемент 45 задержки, включит генератор 35, обеспечив формирование в блоке 1 семи стимулов, но уже в другой случайной последо- вательностИо

Если оператор неправильно определил местоположение или знак цифрового стимула, то импульс переполнения с выхода блока 6 зафиксирует оконча ние ответа и поступит на информационный вход элемента 38 блока 9 Так ка на управляющий вход элемента 38 подан нулевой потенциал с выхода 7, то импульс с выхода элемента 38 поступит на вход элемента 43 задержкИ; на вход счетчика 37, зафиксировав допущенную ошибку в цикле, и пройдя через элемент ИЛИ 39 на входы счетчиков 6 и 7, возвратит их в исходное состояние с

По окончании импульса переполнения транспарант 51 блока 10 гаснет. Задержанный импульс с выхода элемента 43 поступит через второй вход на элемент ИЛИ 34 блока В, на вход нуль тивибратора 3 и обеспечит подачу зажигающего напряжения на индикаторы 2 пульта 4о Оператору повторно предъявляется информацияJ в которой он допустил неправильный ответ

Если за циклом правильных ответов следует цикЛд которьй содержит хотя бы один неправильньш ответ, то импульсом с выхода элемента 38 блока 9 счетчик 36 устанавливается в исходное состояние

Если за циклом с ошибочным ответо следует цикл правильных ответов, то импульсом с выхода счетчика 7 счетчик 37 блока 9 устанавливается з исходное состояние„

Если оператор в пяти циклах подряд дал правильные ответы, то импульсы с выхода счетчика. 7; поступившие на вход счетчика 36 блока 9, переполняют его„ Импульс переполнения с выхода счетчика 36 поступит на первый вход регистра 17 блока 3 и сдвинет единицу на один разряд вправо (на пятый)с Импульс с выхода счетчика 7 обеспечит работу осталь- ных УЗЛОВ аналогично вышеописанномуi

20573S

Число стимулов, предъявляемых оператору, увеличится до восьми.

Если оператор в трех циклах подряд допустил ошибки, то импульсы с выхода счетчика 6, поступившие через элемент 38 блока 9 на вход счетчика 37, переполняют его. Импульс переполнения с выхода счетчика 37 поступит на второй вход 17 регистра

fO

20

25

30

40

SO

55

блока 3 и сдвинет единицу на один разряд влево (на третий), а также подается на входы других узлов, обеспечив работу блоков и элементов аналогично описанному вьш1е„ Число стимулов, предъявляемых оператору, уменьшится до шести„

По затраченному времени и максимальному числу стимулов определяется успешность тренировки.

Формула изобретения

1. Тренажер операторов систем управления, содержащий блок предъявления учебной информации, коммутатор, блок задания количества стимулов, блок задания времени экспозиции, пульт оператора и блок регистрации, первая группа входов которого соединена с первой группой выходов пульта Оператора5 первая группа входов которого соединена с первой группой выходов коммутатора,, группа входов которого соединена с выходами блока предъявления учебной информации,пе.р- вый выход которого соединен с входом режго а блока задания количества стимулов, первый выход которого соединен с входом разрешения блока предъявления учебной информации, вход сброса которого объединен с входом сброса блока задания количества стимулов, первый выход блока задания времени экспозиции соединен с информационным входом пульта оператора, вторая группа входов которого соединена с второй группой выходов коммутатора, а вторая группа выходов - с второй группой входов блока регистрации, отличающийся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей тренажера в него введены счетчик ответов, счетчик правильных ответов5 блок адаптивного управления и блок индикации, первый информационный вход которого соединен с вторым выходом блока задания времени экспозиции, первый информационный вход ко915

торого соединен с первым выходом блока адаптивного управления, второй выход которого соединен с входом пуска блока предъявления учебной информации, второй выход которого соедине с входом записи блока задания количества стимулов, второй выход которо соединен с управляющим входом пульта оператора и с вторым информационным входом блока задания времени экспозиции, группа выходов блока задания количества стимулов соединена с информационными входами счетчика ответов и счетчика правильных ответов, вход обнуления которого соединен с третьим выходом блока адаптивного управления и с входом обнуления счет- чика ответов, счетный вход которого соединен с первым выходом блока ре- гистрации, второй выход которого соединен со счетным входом счетчика правильных ответов, выход которого соединен со счетным входом блока адаптивного упрайления., четвертый выход которого соединен с входом суммирования блока задания количества стимулов, вход вычитания блока задания количества стимулов соединен с пятым выходом блока адаптивного управ- ления, шестой выход которого соединен с входом обнуления блока задания количества стимулов, вьжод счетчика ответов соединен с входом запрета блока адаптивного управления и с вторым информационным входом блока ин формационным входом блока индикациио

2. Тренажер по п Л, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что блок адаптив

ного управления содержит тактовьш

генератор, три элемента задержки, четыре элемента ИЛИ, два счет.чика,элемент запрета и формирователь одиноч- ного импульса, выход которого соединен с первыми входами первого, вто- рого и третьего элементов ИЛИ, выходы последнего соединены с входом сброса первого счетчика, выход которого является пятым выходом блока, а счетный вход соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ и с информационным входом элемента запрета и является счетным входом блока, вход запрета блока является управляющим входом элемента :(апре

та, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ШТИ, со счетным входом второго счетчика, с sxo

, 20 25 д

5

0

Q

5

7310

дом первого злемента задержки н с первым входом четвертого элемента ШШ, выход которого является третьим вь ходом блока, выход второго элемента ШШ соединен с входом обнуления второго счетчикаJ выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ и является четвертым выходом блока, выход первого элемента И,ГМ соединен с входом второго элемента задержки, выход которого является шестым выходом блока и соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ и с входом третьего элемента задержки, выход которого соединен с входом тактового генератора, выход которого является вторым выходом блока, выход первого элемента задержки является первым выходом блока

Зо Тренажер поп„1,отлича- ю щ и и с я тем, что блок задания количества стимулов содержит два ре- гистра элементы И, элемент ИЛИ,инвертор и элемент И, выход которого соединен с входом записи первого регистра, вход сдвига которого соединен с первым входом элемента И и является входом блока, второй вход элемента И - входом записи блока, Егл-ходы лервого ре: .;тра соединены с первьгми входами ьлементов И, вторые входы которых соединены с выходами второго регистра и являются . группой выходов блока, вход сдвига вправо второго регистра является сум- Nffip TOH;HM входом блока, вход сдвига влево второго регистра является вычитающим входом блокаS вход сброса первого регистра является входом обнуления блока, выходы элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом блока и соединен с входом инвертора, выход которого является первым выхо-. дом блока о

4« Тренажер по По, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что счетчик правиль- Hbix ответов содержит счетчикj эле- . менты И и элемент ИЛИ, выход которого является выходом блока, а входы соединены с выходами элементов И,первые входы которых являются группой входов блока, а вторые входы соединены с зь хсдами счетчика, счетный вх которого является счетным входом блока а вход сброса является входом обнуления блока.

Фм.Ь

Изобретение относится к области обучающих устройств и может быть использовано при обучении операторов профессиональным навыкам. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей тренажера. Тренажер содержит блок 1 предъявления учебной информации, коммутатор 2, блок 3 задания количества стимулов, пульт 4 оператора, блок 5 регистрации, счетчик 6 ответов, счетчик 7 правильных ответов, блок 8 задания времени экспозиции, блок 9 адаптивного управления и блок 10 индикации. Введение блока адаптивного управления, счетчика ответов, счетчика правильных ответов позволяет осуществлять адаптивное изменение количества предъявляемых стимулов в зависимости от времени и правильности воспроизведения их оператором. Результаты тренажа определяются по затраченному времени и максимальному числу стимулов. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

фив.Ч

Г

6(7)

28

JT.

Фиг 6

Фиг.§

в

31

1 2

А А 1 2

Фиг. 7

фиг 8

J