Устройство для обучения операторов Советский патент 1992 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к техническим средствам подготовки операторов и может. быть использовано в тренажерах для обучения операторов систем управления.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства,

На чертеже представлена функциональная схема устройства для обучения операторов.

Устройство содержит регистр 1 адреса микрокоманды, блок 2 памяти микропрограмм, регистр 3 микрокоманды, блок 4 ввода ответных действий оператора, блок 5 сравнения, элемент ИЛИ 6. внешний вход 7, элемент 8 задержки, элемент 9 задержки, генератор 10 импульсов, счетчик 11,-блок 12 памяти результатов обучения, блок 13 сравнения, блок И дешифраторов, элемент ИЛИ 15, блок 16 отображения информации, счетчик 17, первую группу 18-20 элементов И, вторую группу 21 элементов И.

Регистр 1 адреса микрокоманды предназначен для задания управляющей составляющей алгоритма деятельности по выполнению задачи управления. Он содержит столько ячеек, сколько элементарных операций включает алгоритм деятельности. При появлении сигнала на первом входе регистра 1 производится выбор адреса микрокоманды в блоке 2 памяти микропрограмм, соответствующей первой операции алгоритма. С поступлением сигнала на второй вход регистра 1 происходит сдвиг к следующей его ячейке и считывание адреса микрокоманды, соответствующей очередной операции алгоритма управления. Выходы регистра 1 подключены к входам блока 2 памяти микропрограмм, причем выход первой ячейки регистра 1 связан с входом запуска, а выход последней ячейки - с входом останова генератора 10.

Блок 2 памяти микропрограмм предназначен для хранения данных о виде микроко

(Л

С

манд по каждой операции алгоритма о за- действуемых органах блока 1 б отображения информации и панели 4 органов управления, Число микрокоманд микропрограммы соответствует числу операций алгоритма управления. Выходы блока 2 памяти микропрограмм подключены к входам регистра 3 микрокоманды.

Регистр 3 микрокоманды содержит данные о текущей операции алгоритма деятельности и состоит из двух зон для микроопераций: первая зона предназначена для хранения кода органа блока 16 отображения информации, который заменяет свое со- стояние в данной операции алгоритма, вторая зона - для кода органа панели и управления, на который оператор обязан воздействовать в той же операции алгоритма управления.

. Блок 4 совместно с группой органов индикации блока 16 является физической моделью пульта оператора реальной АСУ, предназначенного для управления объектами.

Блок 5 сравнения предназначен для оценки безошибочности действий оператора путем сравнения кодов, поступающих на его первые и вторые входы, т.е. задействованного и требуемого органов управления соответственно.

Элемент ИЛИ 6 объединяет внешний и внутренний входы запуска устройства для обучения операторов, а его выход подключен к первому входу регистра 1 адреса микрокоманды, к установочному входу первого счетчика 11 и к счетному входу второго счетчика 17.

Позицией 7 отмечен внешний вход запуска устройства, он связан, кроме первого элемента ИЛИ 6, с установочным входом второго счетчика 17.

Элемент 8 задержки служит для синхронизации функционирования блока 13 сравнения.

Элемент 9 задержки позволяет синхронизировать моменты поступления на входы блока 13 сравнения соответствующих кодов.

Генератор 10 импульсов предназначен для преобразования времени работы оператора в двоичный числовой код, выраженный числом импульсов генератора. Сигналом на первом входе генератора 10 запускается, а на втором входе останавливается.

Блок 12 памяти предназначен для хранения статистически достоверных данных о времени, затраченном на выполнение алгоритма группами лучших, средних и худших операторов. в первой, второй и т.д. тренировках. Исходные данные для хранения в блоке 12 памяти берутся по результатам освоения данного алгоритма группами операторов-предшественников. Коды времени, затраченного указанными группами

операторов, переписываются в блок 13 сравнения по сигналу на управляющем входе блока 12, появляющемся с последнего выхода регистра 1 адреса микрокоманды. Выбор данных в блоке 12 памяти в соответ0 ствии с номером текущей тренировки производится с помощью группы управляющих входов блока 12, подключенных к пятым выходам блока 14 дешифраторов.

Блок 13 сравнения служит для количест5 венной оценки качества своевременности действий обучающегося оператора. Блок 13 содержит три узла сравнения. На первые входы блока 13 поступает код времени (Т5), затраченного в данной тренировке лучши0 ми, на вторые входы - код.времени (Т4), затраченного средними, а на третьи - код времени (Т ), затраченного худшими one- раторами из числа обучавшихся ранее групп. На группы четвертых, пятых и шестых

5 входов блока 13 поступает код времени (Т°),; затраченного обучающимся оператором. Сравнение кодов в блоке 13 начинается по сигналу на его управляющем входе, который связан с выходом первого элемента 8

0 задержки, .и производится в следующей последовательности: г Т5 Т4; Т° Т3 и, наконец Т° Т3. Оператору выставляется одна из возможных оценок, соответствующих результатам совпадения,

5 отлично - задействуется первый выход блока 13. хорошо - второй выход, удовлетворительно - третий и неудовлетворительно - четвертый выход. Данные выходы связаны с второй группой входов блока 16

0 отображения информации для представления оператору качественной оценки результатов; его учебной деятельности. Установо ый вход блока 13 сравнения связан с выхЬдом элемента ИЛИ 15,

5 Блок 14 дешифраторов предназначен для преобразования двоичного кода времени, затрачивавшегося группами ранее осваивавших данный алгоритм лучших, средних, худших и обучающегося опера0 тора, в десятичный код для отображения этой информации оператору с помощью органов индикации блока 16 отображения информации.

Элемент ИЛИ 15 предназначен для уп5 равления засветкой органов индикации блока 16 отображения информации, приведением блока 13 сравнения в исходное состояние и подготовкой устройства обучения операторов целиком к новой тренировке.

Блок 16 отображения информации служит для представления оператору информации: о ходе процесса управления - труппа первых входов блока 16; о полученной оценке - группа вторых входов; о времени, затрачивавшемся в данной тренировке ранее обучавшимися группами худших, средних и лучших операторов - группы третьих, четвертых и пятых входов блока 16; информация о времени, затраченном обучающимся оператором, - шестые входы блока и, наконец, информация о номере текущей тренировки - седьмые входы блока 16 представления информации.

Счетчик 17 служит для подсчета числа тренировок и соответствующей коррекции исходных данных: 5, Т4 и Т3 при сравнении . их в блоке 13 для определения оценки обучающегося оператора.

Устройство функционирует .следующим образом .

С включением устройства сигнал поступает на его вход 7, который является первым входом первого элемента ИЛИ 6„ Сигнал с внешнего входа поступает на установочный вход счетчика 17 и обнуляет его. С выхода элемента ИЛИ 6 сигнал поступает на установочный вход счетчика 11, на счетный вход счетчика 17 и на вход регистра 1 адреса микрокоманды. В регистре 1 выбирается код адреса .микрокоманды, соответствующей первой операции алгоритма управления. Данный код поступает в блок 2 памяти микропрограмм, и выбранная микрокоманда переписывается в регистр 3 микрокоманды. Кроме того, сигнал с первой ячейки регистра 1 поступает на первый вход гене-, ратора 10 и запускает его, а счетчик 11 начинает подсчитывать число выработанных импульсов. Из регистра 3 микрокоманды по первым выходам на группу первых входов блока 16 отображения информации поступает код органа индикации, который изменяет свое состояние в данной операции алгоритма.

Человек-оператор, восприняв данную информацию, воздействует на соответствующий орган блока 4. Код данного органа поступает на первые входы блока 5 сравнения, на вторые входы которого поступает содержимое второй микрооперации, т.е. код требуемого для задействования орга на (управления) блока 4. В случае несовпадения поступивших в блок 5 кодов сигнала на его выходе не будет, операция будет считаться выполненной с ошибкой, при этом время выполнения алгоритма продолжает подсчитываться. При совпадении кодов сигнал появится на выходе блока 5 сравнения, поскольку операция признается

выполненной безошибочно. Этот сигнал поступает на второй вход регистра 1 адреса, где производится сдвиг вправо к следующей ячейке и выбор адреса микрокоманды, 5 соответствующей очередной операции алгоритма управления.

Устройство функционирует в описанном ранее порядке до последней операции алгоритма. В этом случае сигнал с. выхода

0 последней ячейки регистра 1 адреса микрокоманды подается на второй вход генератора 10 и останавливает его на управляющий вход блока 12 памяти результатов обучения и на входы элементов 8 и 9

5 задержки. Из блока 12 памяти результатов на группы первых, вторых и третьих входов блока 13 сравнения подаются коды времени, затрачивавшегося на выполнение данного алгоритма в первой тренировке

0 лучшими, средними и худшими группами операторов-предшественников.

Сигнал с .выхода элемента 9 задержки поступает на вторые входы элементов И 18- 21, Содержимое счетчика 1.1 Подается на

5 четвертую группу входов блока 14 дешифраторов и на группы четвертых, пятых и шестых входов блока 13 сравнения.

Проверка совпадения кодов начинается после поступления сигнала на управля0 ющий вход блока 13с выхода элемента 8 задержки и производится в следующем порядке. Сравнение кода времени, затраченного обучающимся оператором (Т°), производится с кодом времени, затрачи5 вавшимся на данный алгоритм в первой тренировке лучшими (Т5) операторами. Если Т° Т, то сигнал появляется на первом выходе блока 13 сравнения и поступает на соответствующий вход второй

0 группы блока 16 для-отображенияЈотлич- ной оценки обучаемому. В противном случае, т.е. Т° Т5, производится сравнение результатов средних операторов (Т4) с результатами обучающегося оператора, Если

5 Т Т4, то оператору выставляется и отображается хорошая оценка за счет появления сигнала на втором выходе блока 13 сравнения. В том случае, если Т Т , то производится сравнение результатов обучэ0 емого с результатами худших операторов, т.е. Т Т . При выполнении этого условия сигнал появится на третьем выходе блока 13 сравнения и обучаемому будет выставлена удовлетворительная оценка.

5 И, наконец, в случае, если Т° Т3, то оператору выставляется неудовлетворительная оценка, которая отображается с помощью блока 16 за счет сигнала с четвертого выхода блока 13 сравнения. Выходы блока 13.

сравнения составляют вторую группу входов блока 16 отображения информации, с помощью которого оператору представляются: его оценка, время, затраченное на выполнение данного алгоритма: худшими, средними и лучшими группами операторов.

Выходы блока 13 сравнения объединяются вторым элементом ИЛИ 15, сигнал с выхода которого приводит в сходное состояние блоки 13 и 16 и подготавливает устройство к очередной тренировке. Так сигнал поступает на второй вход элемента ИЛИ б, с выхода которого он проходит на установочный вход первого сйетчмка 11 и обнуляет его, а также на счетный вход счетчика 17, увеличивая его содержимое на единицу. С выхода счетчика 17 код номера тренировки поступает на группу входов блока 14 дешифраторов, а с группы выходов сигнал поступает на группу входов блока 12 памяти, выбирая тем самым данные для сравнения во второй тренировке.

В остальном цикл функционирования устройства повторяется в описанном порядке.

Формула изобретения

Устройство для обучения операторов, содержащее блок памяти микропрограмм, выходы которого соединены с соответствующими входами регистра микрокоманд, а входы подключены к соответствующим выходам регистра адреса микрокоманды, первый выход которого соединен с входом останова генератора импульсов, входом первого элемента задержки и входом считывания блока памяти результатов обучения и через второй элемент задержки соединен с управляющим входом первого блока сравнения, а второй выход соединен с входом запуска генератора импульсов, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выходы первой группы регистра микрокоманды соединены с входами первой группы блока отображения

информации, а выходы второй группы - с информационными входами первой группы второго блока сравнения, информационные входы второй группы которого

соединены с выходами блока ввода ответных действий оператора, а выход соединен с информационным входом регистра адреса микрокоманды, выходы блока памяти результатов обучения соединены с

информационными входами первой группы первого блока сравнения, выходы которого соединены с входами первого элемента ИЛИ и информационными входами второй группы блока отображения информации, информациоиные входы третьей группы которого соединены с выходами первой группы блока дешифраторов, а управляющий вход - с выходом первого элемента ИЛ И, отличающееся тем, что, с целью

расширения дидактических возможностей устройства, в него введены две группы элементов И, второй элемент ИЛИ и второй счетчик, выходы которого соединены с вхо- дами первой группы блока дешифраторов,

установочный вход - с первым входом второго элемента ИЛИ и является входом устройства, счетный вход - с установочным входом первого счетчика, установочным входом регистра адреса микрокоманды и

выходом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первые входы элементов И первой и второй групп подключены к выходу первого элемента задержки, а выходы

соединены соответственно с входами второй группы блока дешифраторов, выходы второй группы которого соединены с входами четвертой группы блока отображения информации и адресными входами блока

памяти результатов обучения, выходы которого соединены соответственно с вторыми входами элементов И первой группы, вторые входы элементов И второй группы подключены соответственно к выходам

первого счетчика.

Изобретение относится к техническим средствам подготовки операторов и может быть использовано в тренажерах для обучения операторов систем управления. Целью изобретения является расширэние дидактических возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем. что устройство для обучения операторов дополнительно содержит две группы элементов И, элемент ИЛИ и второй счетчик. Предлагаемое устройство обладает расширенными дидактическими возможностями и позволяет повысить эффективность обучения операторов за счет достоверной качественной оценки своевременности его действий в каждой тренировке и количественного ее подтверждения путем предъявления оператору его результатов и результатов групп лучших, средних, худших предшественников обучения тому же алгоритму в той же тренировке, что повышает уровень мотивации обучаемого. 1 ил.