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

Изобретение относится к учебным моделям и тренажёрам и может быть использовано для тренировки операторов и исследования их физиологического состояния.

Целью изобрете11ия является повышение точности устройства и качества оценки работоспособности оператор

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока оценки типа ошибки; на фиг. 3 - схема блока ручного управления.

Устройство содержит (фиг. 1) блок 1 ручного управления, генератор 2 сигналов помехи, блок 3 управления параметрами объекта и узел 4 блокировки (и возврата), которые соединены с входами модели 5 управляемого объекта, выходом подключенной к входам компараторов 6 и 7, а также к первым входам блока 8 регистрации и информационного табло 9, выход первого компаратора 6 соединен с вторыми входами блока 8 регистрации и информационного табло 9, а. также с вторым входом блока 10 оценки типй. ошибки и входом узла 4 блокировки,выход блока 10 подключен к входу блока 11 адаптации, выход которого соединен с четвертыми входами блока 8 регистрации и информационного табло 9,а также с входом блока 3 управления параметрами объекта. .

Блок 10 (фиг. 2) содержит операционный усилитель t2j,выполненный по схеме сумматора, выход которого чере резистор 13 обратной связи под :лючен к инверсному входу усилителя 12, соединенного резистор 14 с общим выводом источника питания. Прямой вход усилителя 12 соединен через резистор 15 и образует первый вход блока 10, а через резистор 16 - второй вход блока 10. Выходом блока Ю является выход, операционного усилителя

12. .

Блок 1 фиг. 3) содержит операционный усилитель 17, выход которого является выходом блока 1. Выход операционного усилителя 17 через резистор 18 соединен с инверсным входо операционного усилителя 17. Инверсны вход операционного усилителя 17 чере резистор 19 и переключатель 20 соединен с положительным источником .(+Е ). Инверсный вход операционного усилителя 17 через резистор 21 и переключатель 22 соединен с отрицательным источником (-Е). Инверсный вход операционного усилителя 17 через резистор 23 соединен с отрицательным , источником (-Е,).

Устройство работает следующим образом.

Задачей оператора является удержание выходного сигнала, модели 5 управляемого объекта на заданном уровне. Эта задача, достигается нажатием оператором попеременно переключателей 22 и 20, что приводит к ув.еличе-нию или уменьшению выходного сигнала, модели 5.- ; . ,

При нажатии на переключатель 22 выходной сигнал модели 5 увеличивается на единицу, определяемую соотношением резисторов 18 и 21. При нажатии на переключатель 20 выходной .сигнал модели- 5 уменьшается на величину, определяемую соотношением резисторов 18 и 19. Если не нажа.т ни один из переключателей, выходной сигнал увеличивается на величину определяемую соотношением резисторов 18 и 23, что в результате .приводит к режиму Авария..

Оценка качества рабо,ты.оператора производится по уровню ВЫХОДНОГО сигнала блока 11. Чем вьш1е уровень сигнаЛа, тем качество работы оператора лучше и. сложнее процесс управления за счет повьш1ения быстродействия модели 5. Параметры модели 5 меняются под воздействием сигнала с ых.ода блока 11, который через блок 3 вдия ет на модель 5, При качественной f aботе оператора.уровень выходного сигнала блока 11 увеличивается от минимального с момента включения, доМакггсимального, увеличивая быстродействие модели 5 и усложняя оператору процесс управления. Происходит это следующим образом. С момента начала работы, оператора сигнал на выходе блока 11 начинает возрастать, в -ре- . зультате чего через блок 3 быстродействие модели 5 начинает изменяться в сторону увеличения. Чем вьше уровень сигнала на выходе блока 11., тем хуже его устойчивость. Поскольку объект неустойчив, удержать оператору его становится все сложнее, и оператор в конце концов допускает ошибку, т.е. рассогласование уравня сигналана выходе модели 5 между уровнем, заданным настрор кой компаратора.6, и фактическим, индицируемым на информационным табло У, достигает величины срабатывания компаратора 6. Компара тор 6 срабатывает, зажигается индикатор Предупредсдение информационного табло 9 и на выходе блока 11 сигнал уменьшается на некоторую за данную величину, уровень которой задается соотношением резисторов 13блок.а 10, на первый вход которого поступает сигнал с выхода компаратора 6. Если оператору удалось спраг : виться, с управлением, то компаратор 6 устанавливается в исходное положение, яндикатор Предупреждение инф мационного табло 9 гаснет, так как рассогласование на выходе модели 5 снова становится меньше уровня, заданного настройкой компаратора 6. Если оператор с управлением не справ ляется и уровень рассогласования про должает возрастать, вслед за первым компаратором 6 срабатывает компаратор 7, уровен, срабатывания которого выше уровня срабатывания компарато. ра 6. . . На информационном табло 9 зажигается индикатор Авария, сигнал на выходе блока Ю уменьшается на значительную :5яранее заданную величину, уровень которой-задается- соотношением резисторов 13, 1-4 и 16 блока 10, на второй вход которого поступает сигнал с выхода компаратора 7. Кроме того, узел А удерживает модель 5 в состоянии Авария некоторое заданное исследователем время (2 - 20 с), после чего узел А снимае блокировку и возвращает модель 5 в исходное состояние, Оператрр вновь получает возможность управления. Таким образом, если оператор дейс вует хорошо и не совершает ошибок, .уровень сигнала на выходе блока 1,1 высокий, быстродействие объекта высокое. При наличии ошибок уровень сигнала на выходе блока 11 уменьшается, бь1стродействие объекта, снижается и процесс управления облегчает.ся. Значит, устройство автоматически адаптируется к возможностям оператор и оценка его работы, видимая на информационном табло 9, стимулирует оператора работать лучше, что позволяет повысить эффективность трениров ки. Для дополнительного усложнения процесса управления на вход модели 5 поступает сигнал с выхода генератора 2. Сигнал с выхода генератора 2 аналогичен сигналу с выхода блока 1, но подается в течение всей работы оператора в случайной последовательности, внося дополнительные помехи в его работу. Подключенный параллельно информационному табло 9 блок 8 позволяет вести исследование работы оператора. Предлагаемое устройство позволяет более точно оценивать качество работы оператора за счет введения промежуточного параметра оценки, а также более частого оперативного замера оценки работоспособности оператора, при этом не оказьшая влияния на процесс регулирования и восстановления оператором. Формула изобретения Устройство для тренировки оператора, содержащее модель управляемого объекта, первый, второй и третий входы которой соединены с выходами соответственно генератора сигналов помехи, блока управления параметрами объекта и узла блокировки, а выход с первыми входа11и блока регистрации и информационного табло и входам первого и второго компараторов, выходы которых подключены соответственно к вторым и третьим входам блока регистрации и информационного табло, четвертые входы которых соединед1ы с выходом блока адаптации и входом блока управления параметрами объекта, вход узла блокировки подключен к выходу второго компаратора, и блок ручного управления, отличающеес я тем,, что, с целью повышения точности устройства, в него введен блок оценки типа ошибки, первый и второй входы которого соединены с выходами соответствующего компаратора, а выход - с входом блока адаптации, причем блок ручного управления содержит операционный усилитель, выход которого подключен к четвертому входу модели управляемого объекта, и первый и второй переключатели, входы которых соединены с шинами питания соответственно положительного и отрицательного напряжений, а выходы - с соответствующими входами операционного усилителя.

;j

Изобретение относится к учебным моделям и тренажерам и может быть использовано для тренировки операторов и исследования их физического состояния. Оно позволяет повысить точность устройства и качество оценки работоспособности оператора, для чего снабжено блоком 10 оценки характера ошибки, входы которого соединены с выходами компараторов 6, 7, а вход подключен к блоку 11 адаптации, при этом блок 1 ручного управления снабжен двумя переключателями с кнопками, расположенными на расстоянии не менее 20 мм. 3 ил.

П

JZ5

,f(6

кп

72

16

.к7

Фиг. I

Kdxodi/l

djtotra б

OB Фиг.д