Тренажер оператора системы управления Советский патент 1991 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для отработки профессиональных навыков, и может быть использовано при профессиональном отборе операторов.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства путем одновременной отработки элементов переключения внимания за счет введения дополнительных контрольных символов при тренировке навыка устойчивости внимания.

На фиг. 1 представлена структурная схема тренажера; на фиг. 2 - функциональная схема формирователя кодов; на фиг. 3 -функциональная схема формирователя шумовых помех; на фиг. 4 - функциональная схема блока задания времени экспонирования; на фиг. 5 - функциональная схема коммутатора; на фиг. 6 - функциональная схема блока управления; на фиг. 7 - функциональная схема блока регистрации; на фиг. 8 - функциональная схема блока сравнения (совпадения); на фиг. 9 - функциональная схема блока предъявления информации; на фиг. 10 - функциональная схема пульта оператора; на фиг. 11 -функциональная схема блока ввода дополнительных контрольных символов; на фиг. 12 -функциональная схема дополнительного блока сравнения.

Тренажер оператора системы управления содержит формирователь 1 двоичных кодов, блок 2 шумовых помех, блок 3 задания времени экспонирования, коммутатор 4, блок 5 управления, блок 6 регистрации (результата), блоки 7 и 8 сравнения, блок 9

ю

4 О N

Iho

совпадения, блок 10 предъявления информации, пульт 11 оператора, блок 12 ввода дополнительных (меняющихся) контрольных символов и третий блок 13 сравнения.

Формирователь 1 содержит триггер 14, генератор 15 тактовых импулвсов, счетчик 16 (с предварительной установкой), регистр 17, генератор 18 псевдослучайной последовательности (ПСП), элемент 19 запрета, од- новибратор 20 (срабатывает от заднего фронта импульса), делитель 21 на два, элемент 22 задержки и элемент ИЛИ 23.

Блок 2 включает генератор 24 помех, триггер 25, элемент И 26, делитель 27 на четыре и электроакустический преобразователь 28.

Блок 3 содержит делитель 29 на два, распределитель (счетчик-дешифратор) 30 импульсов, элементы И 31 i-31s, одновибра- тор 32, сигнальные лампочки 33i-33s, формирователь 34 короткого импульса и элемент И 35.

Коммутатор 4 включает первый-шестой элементы И 36-41 и триггеры 42 и 43.

Блок 5 содержит элементы И 44,45 и 46, счетчик 47, триггер 48, элемент 49 задержки и элемент ИЛИ 50.

Блок б включает счетчики 51-54, дешифраторы 55, 56 и 57, индикаторы 58, 59 и 60 и элемент ИЛИ 61.

Блок 7(8) содержит регистр 62 памяти, группы элементов И 63i-63sn 64i-64s, группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ , элемент И 66, элемент И 67 и элемент 68 задержки.

Блок 9 имеет те же элементы, что и блок 7, за исключением регистра 62, кроме того, есть элемент 69 запрета, а число элементов 63, 64 и 65 зависит от количества предъявляемой информации.

Блок 10 содержит дешифратор 70, индикатор 71 предъявляемых символов и сигнализатор (лампочка) 72, оповещающий оператора о предъявлении ему дополнительного контрольного символа.

Пульт 11 включает кнопки 73 Ответ и 74 Пуск и индикаторы 75 Контроль и 76 Информация.

Блок 12 содержит одновибратор 77, элемент 78 запрета, формирователь 79 короткого импульса, счетчик 80 (с регулируемым циклом счета) и элементы 81 и 82 задержки.

Блок 13 включает все элементы блока 7, элемент 83 задержки и элемент И 84.

Устройство работает следующим образом.

Включают питание. Триггеры 14,42 и 43 устанавливаются в единичное состояние, триггер 25 -- в нулевое положение, распределитель 30 - в первое положение. На.пульте 11 светится индикатор 75 Контроль.

Единичный потенциал с выхода триггера 14 запускает генератор 15, тактовые импульсы с выхода которого поступают на вход счетчика 16 и через элемент 22 и элемент 19, на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с выхода одновиб- ратора 32, на вход генератора 18 и на вход

0 регистра 17. Двоичная последовательность с выхода генератора 18 поступает на вход регистра 17, записываясь в нем тактовыми импульсами, подаваемыми с выхода генератора 15.

5 Одновременно двоичная псевдослучайная последовательность и тактовые импульсы через элементы И 36 и 37, на входы которых подан единичный потенциал с выхода триггера 42, поступают на входы эле0 ментов И 38, 40 и 39, 41 соответственно. Единичный потенциал, поступающий с выхода триггера 43 на входы элементов И 38 и 39, обеспечивает прохождение через них соответственно псевдослучайной последо5 вательности и тактовых импульсов. Двоичная последовательность с выхода элемента И 38 подается на один вход, а тактовые импульсы с выхода элемента И 39 - на другой вход регистра 62, обеспечивая запись в

0 последнем псевдослучайной последовательности.

При поступлении шестого тактового импульса на вход счетчика 16 формирователя 1 на его выходе появляется импульс пере5 полнения, который подается на входы элементов И 31. Так как на входе элемента И 311 имеется единичный потенциал с выхода распределителя 30, то импульс с выхода элемента И 311 поступает на вход одновмб0 ратора 32 и запускает последний.

Единичный потенциал с выхода одно- вибратора 32 подается на вход формирователя 34, формируя на выходе импульс Опрос, на вход одновибратора 20 форми5 рователя 1, на управляющий вход элемента 19, прекращая подачу тактовых импульсов на вход генератора 18, вход регистра 17 и вход элемента И 37, т.е. задерживает выдвижение двоичной последовательности с вы0 хода генератора 18 и приостанавливает ее перемещение в регистрах 17 и 62, и на вход индикатора 71, высвечивая символ (букву) кодовой комбинации, например В, поступившей с выходов регистра 17 на входы

5 дешифратора 70.

Эту контрольную букву должен запомнить оператор.

Импульс Опрос с выхода формирователя 34 поступает на вход счетчика 80, фих сируя поступление первого импульса.

Задний фронт импульса с выхода одно- вибратора 32 обеспечивает появление импульса на выходе одновибратора 20. который возвращает счетчик 16 в исходное состояние, поступает на вход делителя 21 и на вход триггера 43, перебрасывая его во второе положение.

Появление на управляющем входе элемента 19 нулевого потенциала с выхода одновибратора 32 обеспечивает подачу тактовых импульсов с выхода генератора 15 через элементы 22 и 19 на вход генератора 18, на вход регистра 17 и через элемент И 37 на входы элементов И 38 и 40. Так как на вторые входы элементов И 40 и 41 подан единичный потенциал с второго выхода триггера 43, то псевдослучайная последовательность и тактовые импульсы с выходов элементов И 40 и 41 подаются на входы регистра 62, обеспечивая запись в него двоичной комбинации, аналогичной записываемой в регистр 17.

При поступлении в счетчик 16 шестого (после сброса) тактового импульса на его выходе появляется импульс переполнения, который через элемент И 311 запускает од- новибратор 32. Единичный потенциал с выхода одновибратора 32 подается на вход формирователя 34, на вход одновибратора 20, на вход индикатора 71, высвечивая следующую (вторую) контрольную букву, которую должен запомнить оператор, и на управляющий вход элемента 19, задерживая выдвижение двоичной последовательности с выхода генератора 18 и приостанавливая ее перемещение в регистрах 17 и 62.

Задний фронт импульса с выхода одно- вибратора 32 обеспечивает появление на выходе одновибратора 20 одиночного импульса, который подается на установочный вход счетчика 16, возвращая его в исходное состояние, и на вход делителя 21, обеспечивая появление на его выходе импульса, который поступает на вход триггера 42, обеспечивая появление на его выходе единичного потенциала.

Нулевой потенциал с одного выхода триггера 42 отключает коммутатор 4, фиксируя в регистрах 62 контрольные кодовые комбинации (контрольные символы-буквы), а единичный потенциал с другого выхода включает индикатор 76 Информация на пульте 11, оповещая оператора о подаче информации, в которой он должен выявлять контрольные символы (буквы).

Очередное появление нулевого потенциала на управляющем входе элемента 19 обеспечивает прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 15 на вход генератора 18 и на вход регистра 17 и происхождение двоичной последовательности с выхода генератора 18 на вход регистра 17, осуществляя запись кодовой комбинации в последний. 5

Одновременно кодовая комбинация с выходов регистра 17 подается на входы элементов И 64.

Фиксация шестого тактового импульса

0 счетчиком 16 (после очередного сброса) обеспечивает появление на его выходе импульса переполнения, который запускает одновибратор 32. Единичный потенциал с выхода одновибратора 32 останавливает

5 продвижение двоичной последовательности в регистре 17, обеспечивая высвечивание информационного символа (буквы).

Если на индикаторе 71 высвечивается контрольная буква, то кодовая комбинация

0 на выходе регистра 17 будет одинакова с кодовой комбинацией одного из регистров 62 (например, блока 7). При поступлении импульса Опрос с выхода формирователя 34 на вход блока 7 на выходе последнего

5 появлется импульс (так как на выходе элемента И 66 - единичный потенциал), который через элементы ИЛИ 50 и 61 поступает на вход счетчика 53, фиксируя появление контрольной буквы, и на вход триггера 48,

0 перебрасывая его в единичное состояние.

Если оператор верно определяет контрольную букву и своевременно (до окончания импульса с выхода одновибрачора 32) нажимает кнопку 73 Ответ на пульте 11,то

5 импульс с выхода последнего через элемент И 44 поступает на вход счетчика 52, фиксируя правильный ответ.

Одновременно импульс с выхода кнопки 73 поступает на вход счетчика 51, фикси0 руя ответ.

Если высвеченный на индикаторе 71 символ (буква) не является контрольным, то при поступлении импульса Опрос с выхода формирователя 34 последний проходит

5 через элемент И 45, на другой вход которого подан единичный потенциал с выхода триггера, на входы блоков 7 и 8, но на выходах последних сигнал (импульс) не появляется, так как нулевой потенциал с выхода элемен0 та И 66, поступающий на один вход элемента И 67, предотвращает прохождение импульса Опрос, поданного на его другой вход, с выхода элемента 68.

Импульс с выхода одновибратора 20

5 проходит через элемент И 46, на второй вход которого подан единичный потенциал с выхода триггера 42, на вход счетчика 47, определяющего длительность цикла (100, 150, 200 предъявлений), фиксируя предъявление символа.

Оператор никаких действий не производит.

При поступлении на вход счетчика 80, например, десятого импульса Опрос с выхода формирователя 34 на выходе счетчика 80 появляется импульс переполнения, который запускает формироавтель 79. Короткий импульс с выхода формирователя 79 подается на вход элемента 82 и на информационный вход элемента 78.

Если был предъявлен контрольный символ, например, Р, то импульс, поступающий на. информационный вход элемента 78, дальше не проходит, так как на его управляющий вход подается импульс Опрос (наличие контрольного символа) с выхода элемента ИЛИ 50, длительность которого больше длительности короткого импульса, а время поступления на управляющий вход элемента 78 раньше, чем время поступления короткого импульса на информационный вход элемента 78. Задержанный импульс с выхода элемента 82 возвращает счетчик 80 в исходное положение.

Если предъявляемый символ не является контрольным, то короткий импульс с выхода формироателя 79 проходит через элемент 78 запрета, так как к его управляющему входу приложен нулевой потенциал с выхода элемента ИЛИ БО, на вход одновиб- ратора 77, запуская последний и обеспечивая свечение индикатора 72 в блоке 10 (загорается красная лампочка), предлагающего оператору фиксировать данный символ (букву К) как контрольный до следующего включения индикатора 72, на вход элемента 83 и вход регистра 62, переводя его в режим параллельной записи. Импульс с выхода элемента 83 поступает на вход регистра 62. обеспечивая запись в него кодовой комбинации, и на вход элемента И 84.

Кодовая комбинация с выхода регистра 17, приложенная к входам элементов И 64, идентична кодовой комбинации, приложенной к входам элементов И 63 с выходов регистра 62.

При поступлении импульса Опрос с выхода элемента 81 на вход (считывания) блока 13, на его выходе появляется импульс (наличие дополнительного символа), который поступает через элемент ИЛИ 61 на вход счетчика 53, фиксируя предъявление контрольного (дополнительного) символа (буквы).

Одновременно импульс Опрос поступает на вход элемента И 84, на выходе которого появляется импульс, который с выхода блока 13 поступает на вход блока 6, фиксируя в счетчике 54 предъявление первого дополнительного контрольного символа К.

Оператор действует аналогично описанному, выше как и при предъявлении контрольного символа, т.е. появление буквы К фиксирует нажатием кнопки 73 Ответ.

Последующие появления дополнительного (третьего) контрольного символа (К) фиксируются только в счетчике 53,

При повторном появлении на выходе счетчика 80 импульса, если предъявляемый

0 на блоке 10 символ не является контрольным, короткий импульс с выхода формирователя 79 проходит через элемент 78, записывает имеющуюся в данный момент на информационных входах новую кодовую

5 комбинацию в регистр 62 (например, Fvl), запускает одновибратор 77, высвечивает индикатор 72, дав команду оператору фиксировать высвеченный на блоке 10 новый символ М как третий контрольный, и при

0 поступлении импульса Опрос с выхода элемента 81 фиксирует в счетчике 53 предъявление контрольного символа, а в счетчике 54 порядковый номер третьего (дополнительного) контрольного символа. С данного

5 момента оператор фиксирует символы В, Р и М.

По окончании цикла на выходе счетчика 47 появляется импульс переполнения, который поступает на управляющий вход блока

0 9. Если число правильных ответов в цикле не соответствует числу предъявленных контрольных символов, то на выходе блока 9 появляется импульс, который высвечиаает информацию счетчиков 52, 53 и 54 на инди5 катерах 58, 59 и 60, поступившую с выходов дешифраторов 55, 56 и 57. Этот импульс, поданный на вход триггера 25, подтверждает его нулевое состояние, а поступая на вход триггера 14, выключает генератор 15.

0 По числу предъявленных контрольных символов, числу правильных ответов и числу изменений третьего (дополнительного) контрольного символа судят о выработке навыка устойчивости внимания оператора при

5 соответствующем числе переключений внимания за определенное время и целесообразности дальнейшей тренировки.

Если двоичная комбинация на выходе счетчика 52 соответствует двоичной комби0 нации на выходе счетчика 53, т.е. первый цикл тренировки оператор выполнил успешно, то на выходе блока 9 появляется импульс, который поступает на вход элемента 49, на вход делителя 29 и на вход триггера

5 25, перебрасывая последний. Единичный потенциал с выхода триггера 25 включает генератор 24.

В следующем (втором) цикле информация оператору предъявляется на фоне звуковых помех, влкючаемых периодически

(через четыре тактовых импульса). Задержанный импульс с выхода элемента 49 возвращает счетчик 47 в исходное состояние.

По окончании второго цикла на выходе счетчика 47 появляется импульс, которым поступает на управляющий вход блока 9.

Если оператор во втором цикле (с помехами) правильно определяет все контрольные символы (буквы), то импульс с выхода блока 9 поступает на вход триггера 25, отключая генератор 24, на вход элемента 49 и на вход делителя 29, импульс с выхода которого поступает на вход распределителя 30 и переводит его во второе положение. Время экспонирования (предъявления) символов (букв) на индикаторе 71 в следующем (третьем) цикле уменьшается на один период тактового импульса.

Если число правильных ответов во втором цикле не соответствует числу предъявленных контрольных символов, то на выходе блока 9 появляется импульс, который высвечивает информацию счетчиков 52, 53 и 54 на индикаторах 58, 59 и 60 и, поступая на вход триггера 14, включает генератор 15.

Оператор (руководитель) снимает показания: со счетчика 51 - число ответов, со счетчика 52 - число правильных ответов, со счетчика 53 - число предъявленных контрольных букв, со счетчика - 54 - число изменений третьей (дополнительной) контрольной буквы, - а по номеру светящейся лампочки 33 в блоке 3 определяет время экспонирования.

Для возобновления тренировки необходимо выключить и включить питание тренажера, а для продолжения тренировки нажать кнопку 74 Пуск, импульс с выхода которой через элемент ИЛИ 23 поступает на вход триггера 14, перебрасывая его s единичное положение, и запускает генера5 тор 15.

Использование изобретения при исследовании и тренировке внимания операторов систем управления позволяет вырабатывать навыки устойчивости внимания при

0 его случайных переключениях. Дополнительный (изменяющийся) контрольный символ подключается в процессе тренировки при поступлении соответствующей случайной команды. Случайность команд достига5 ется включением счетчика 80 для счета импульсов опроса сразу же по предъявлении контрольных символен.

Формула изобретения

0 Тренажер оператора системы управления по авт. св. № 1520576, отличающий- с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей тренажера, в него введены третий блок сравнения и блок ввода

5 дополнительных контрольных символов, управляющий вход которого соединен с вторым выходом блока управления, синхро- вход - с вторым выходом блока задания времени экспонирования, первый выход - с

0 вторым входом блока предъявления информации, а второй и третий выходы - с первым и вторым входами соответственно третьего блока сравнения, входы группы которого подключены к соответствующим выходам

5 формирователя двоичных кодов, а первый и второй выходы - к шестому и седьмому входам блока регистрации соответственно.

Ј WCb

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для отработки профессиональных навыков, и может быть использовано при профессиональном отборе операторов систем управления. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей тренажера путем одновременной отработки элементов переключения внимания при тренировке навыка устойчивости. Тренажер содержит формирователь 1 двоичных кодов, формирователь 2 шумовых помех, блок 3 задания времени экспонирования, коммутатор 4, блок 5 управления, блок 6 регистрации, блоки 7. 8 сравнения, блок 9 совпадения, блок 10 предъявления информации, пульт 11 оператора, блок 12 ввода дополнительных контрольных символов и третий блок 13 сравнения (для выявления дополнительных контрольных символов). Введение блоков 12 и 13 позволяет наравне с постоянными контрольными символами предъявлять изменяющийся случайно дополнительный контрольный символ, вызывающий переключение внимания и способствующий выработке его устойчивости. 12 ил.

I

V

А2

3

(2)

#J

;

i ,

L.,-1

f

55,

и.

6В

А

я

5J5

Ј

rflv,

d

62

68

67

18,9 J

Фиг. 8

Н-И

72

П

1°Л

#

75

76

74

л

Ф А Кг Фг

Фигш

47