Устройство для оценки работы оператора Советский патент 1990 года по МПК G09B9/00 

ИзоЬретение относится к техническим средствам обучения, может быть использовано при обучении операторов сложных многомерных технических объектов, например, операторов энергетических установок, пилотов авиационных транспортных средств, и является дополнительным к авт.св. Н- 146JH91.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства для оценки работы оператора.

В состав устройства входят блок 1 выделения ритмов активности оператора, интегратор 2, блок 3 опереде- ления максимального сигнала, блок регистрации, инвертор 5, блок 6 определения среднего значения /1 -ритма,

блок 7 вычитания, блок 8 определения времени спада активности, блок 9 опеределения ошибки, блок 10 оценки, блок 11 вычисления модуля ошибки, пороговый блок 12, блок 13 задания зоны регулирования, формирователь И импульсов, блок 15 управления.

Устройство для оценки деятельности оператора работает следующим образом.

На входы блока 9 определения ошибки поступают сигналы, пропорциональные фактическим значениям регулируемых параметров, и сигналы, пропорциональные их программным значениям. Выходные сигналы блока 9 определения ошибки, пропорциональные ошибкам по каждому параметру регулирования, подаются на входы блока 10 оценки и входы блока 11 вычисления модуля

ел

СП

О

сл 1

гч

ошибки. Ьлок 10 оценки производит в течение всего процесса регулирования непрерывное вычисление величины критерия качества, а именно производится возведение в квадрат ошибок по каждому параметру регулирования, суммирование получаемых сигналов и интегрирование. Последовательно соединенные блок 11 вычисления модуля ОШИбки, пороговый блок 12, формирователь И импульсов, а также блок 13 задания зоны регулирования производят непрерывную обработку сигналов ошибок, поступающих на вход блока 11 вычисления модуля ошибки, для форми- рования и выдачи управляющих сигналов в канал обработки физиологической информации, т.е. обработки сигналов биоэлектрической активности головно- го мозга. Сигналы с выхода блока 11 вычисления модуля ошибки, пропорциональные модулю ошибки регулирования по каждому параметру регулирования, поступают на входы порогового блока 12. На его опорные входы подаются с блока 13 задания зоны регулирования сигналы, пропорциональные половине величины зоны регулирования для каждого параметра регулирования. В пороговом блоке 12 производится попарное вычитание поступающих сигналов, и сигналы, превышающие по величине половину зоны регулирования соответствующего параметра, проходят на вход формирователя Ik импульсов. Таким образом, на входе формирователя 1 импульсов сигнал присутствует, если ошибка хотя бы одного параметра регулирования превышает половину задан ной для этого параметра зоны регулирования. Формирователь И импульсов производит нормирование входного сигнала по амплитуде и форме. Сигналы биоэлектрической активности голов ного мозга оператора поступают на входы блока 1 выделения ритмов активности оператора. Так как смгналы ритмов активности различаются по частоте, то процедура выделения осуществляется рядом полосовых фильтров с предварительным усилием входных сигналов. Сигналы выделенных ритмов активности поступают на соответствующие входы интегратора 2. В моменты

наличия разрешающего сигнала на выходе формирователя И импульсов на- | пряжения выделенных ритмов активности интегрируются. Эти моменты времени,

, ,

0

5

когда один или несколько регулируемых параметров находятся вне зоны регулирования, являются наиболее напряженными для оператора. Напряжение с интегратора 2 поступает на входы блока 3 определения максимального сигнала, с выхода которого максимальный сигнал поступает на вход блока k регистрации и прекращает процедуру выделения максимального сигнала. Блок 6 выделения среднего значения /&- ритма работает только в штатных ситуациях процесса управления, т.е. определяет среднее значение /з -ритма оператора в периоды номинальной функциональной нагрузки оператора. Проин- вертированные импульсы являются запрещающими для блока 6 выделения среднего значения уз- ритма, который работает только в моменты отсутствия сигналов на входе инвертора 5. Сигнал, пропорциональный среднему значению /з-ритма, поступает в блок 7 вычитания, на другой вход которого непрерывно поступает сигнал, пропорциональный текущему значению /i-рит- ма оператора. Текущее значение величины /э-ритма больше среднего, особенно в моменты возникновения нештатных ситуаций в управлении и в конце цикла управления, так как для поддержания высокого точностного показателя качества управления требуется значительная /з-активация деятельности головного мозга. Сигнал с выхода блока 7 вычитания поступает на вход блока 8 определения времени спада активности, который запускается сигналом окончания процесса (цикла) управления с выхода блока 15 управления. Естественно, что после окончания цикла управления р-активность оператора уменьшается, т.-е. уменьшается к нулю сигнал с выхода блока

7вычитания. Как только он достигнет уровня нуля, определение времени спа да активности прекратится. Значение указанного времени регистрируется блоком k регистрации. Обнуление интегратора 2, блока 10 оценки и блока

8определения времени спада активности производится в момент начала очередного процесса (цикла) регулирования импульсом с блока 15 управления при его запуске.

Таким образом, в блоке k регистрации фиксируется величина точностного показателя качества регулирования,

индекс превалирующего у оператора в ответственные периоды деятельности ритма активности и величина времени спада активности. Все эти показатели объективно характеризуют деятельност оператора и позволяют с высокой стеi

пенью точности оценить качество его деятельности.

Формула изобретения

Устройство для оценки работы оператора по авт.св. № ikbkiyb, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены блок определения среднего значения р -ритма, блок вычитания, блок определения времени спа

5

да активности оператора и инвертор, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, а выход соединен с управляющим входом блока определения среднего значения р-ритма , информационный вход которого соединен с первым информационным , входом блока вычитания и подключен к одному из выходов блока выделения ритмов активности оператора, а выход подключен к второму информационному входу блока вычитания, выход которого соединен с информационным входом блока определения времени спада активности оператора, управляющие входы которого подключены к выходам блока управления, а выход соединен с дополнительным входом блока регистрации.

Изобретение относится к техническим средствам обучения и оценки качества деятельности и может быть использовано при обучении операторов в системах человек-машина, а также для профессионального отбора. Целью изобретения является повышение точности устройства. Введение в устройство последовательно соединенных инвертора, блока выделения среднего значения β-ритма и блока вычитания позволяет получать более точную оценку качества деятельности за счет учета не только точностных показателей, но и расширенной оценки уровня функционального состояния оператора, включая анализ β-ритма активности головного мозга оператора. 1 ил.