Тренажер оператора систем управления Советский патент 1992 года по МПК G09B9/00 

t

Фиг. f

х СЛ Х О СЯ О

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, п частности к обучающим устройствам, и может быть использовано для профессионального отбора и тренировки операторов автоматизированных систем управления.

Известно устройство для оценки профессиональной пригодности операторов автоматизированных систем управления, содержащее генератор псевдослучайной последовательности, блок предъявления учебной информации, коммутатор, блок формирования звуковых сигналов, блок сравнения, пульт оператора, блок нарушений последовательности ответов, таймер и блок регистрации. Это устройство позволяет определить длительность зрительной сенсомотор- мой памяти, характеризующейся формой и взаимным расположением символов.

Известен тренажер операторов систем управления, содержащий формирователь двоичных кодов, блок шумовых помех, блок управления, два блока сравнения, блок предъявления информации, блок задания времени экспонирования, коммутатор, блок совпадения, пульт оператора и блок регистрации. Это устройство позволяет оценивать и вырабатывать навыки устойчивости при его распределении.

Известные устройства не дают возможности определить работоспособность операторов в динамике.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для тренировки памяти, содержащее формирователь двоичных кодов, блок предъявления учебной информации, входы групп которого соединены с выходами соответствующих групп формирователя двоичных кодов, блок сравнения, вход первой группы которого соединен с выходом соответствующей группы формирователя двоичных кодов, блок вычитания и сравнивающее устройство, входы первой и второй групп которых соединены соответственно с вторым и третьим выходам групп формирователя двоичных кодов, блок управления, вход группы которого соединен с четырнадцатым (последним) выходом группы формирователя двоичных кодов, пульт оператора, блок регистрации, входы первой, третьей и четвертой групп которого соединены соответственно с выходами первой-третьей групп пульта оператора, логический блок, выходы первой и второй групп которого соединены соответственно с входами пятой и шестой групп блока регистрации, а первый и второй входы - с соответствующими выходами сравнивающего устройства, и блок хранения случайных программ, выходы группы которого соединены

с входом группы логического блока и с вторым входом группы блока регистрации, а выход - с входом сравнивающего устройства, при этом выход формирователя двоичных кодов подключен к входам блоков вычитания, управления и сравнения, и к первому входу блока хранения случайных программ, первый выход блока управления - к входу блока предъявления учебной ин0 формации, и к первому входу формирователя двоичных кодов, а второй выход - к второму входу формирователя двоичных кодов и к третьим входам блока хранения случайных программ и логического блока,

5 вход второй группы блока сравнения соединен с выходом группы блока вычитания, а выход - с входом блока регистрации и с вторым входом блока хранения случайных программ.

0

Однако данное устройство не позволяет определить и тренировать устойчиоость внимания и работоспособность оператора в динамике, что сужает его дидактические

5 возможности.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем определения устойчивости внимания и работоспособности оператора и их тренируемое™

0 в динамике за счет отыскания и воспроизведения чисел в порядке их возрастания, в случайной последовательности предъявляемых символов (цифр).

Поставленная цель достигается тем, что

5 п известное устройство для обучения оператора систем управления, содержащее блок предъявления учебной информации, информационные входы которого соединены с соответствующими информационными

0 выходами первого формирователя кодов, блок сравнения, второй формирователь кодов, пульт оператора и блок регистрации, согласно изобретению введены распределитель импульсов, две группы элементов И.

5 выходы которых подключены к соответствующим входам блока регистрации, и формирователь одиночных импульсов, вход которого соединен с синхронизирующим выходом первого формирователя кодов, уп0 равляющим входом блока предъявления учебной информации и с первыми сходами элементов И первой группы, а выход - с информационным входом распределителя импульсов, выходы которого подключены к

5 вторым входам соответствующих элементов И первой группы и к первым входам соответствующих элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с выходом блока сравнения, информационные выходы первой группы пульта оператора подключены к соответствующим информационным входам перзой группы блока сравнения, первый синхронизирующий выход - к управляющему входу блока сравнения, второй синхронизирующий выход - к информаци- онному входу первого формирователя кодов, а информационные выходы второй группы - к соответствующим информационным входам первой группы второго формирователя кодов, информационные входы второй группы которого соединены с соответствующими информационными выходами первого формирователя кодов, а выходы - с соответствующими информационными входами второй группы блока срав- нения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема первого формирователя кодов; на фиг. 3 - то же, блока предъявления учебной информации; на фиг. 4 -то же, второго формирователя кодов; на фиг. 5 - то же, управляемого переключателя; на фиг. 6 - то же, блока регистрации; на фиг. 7 - то же, блока сравнения; на фиг. 8 - то же, пульта опера- тора.

Устройство для обучения оператора систем управления содержит первый формирователь 1 кодов, блок 2 предъявления учебной информации, второй формирова- тель 3 кодов, многоканальный управляемый переключатель 4, блок 5 регистрации, блок б сравнения и пульт 7 оператора со схемными соединениями, описанными выше и в формуле.

Формирователь 1 содержит сдвиговый регистре, генератор 9 псевдослучайной последовательности (ПСП) импульсов, генератор 10 тактовых импульсов и элемент 11 запрета.

Блок 2 включает группу преобразователей 12i-12is кодов и группу индикаторов 13i-13is (цифровых).

Формирователь 3 содержит группы элементов И от 14i-i 14i-4 до 14i5-l-14is-4 и группу элементов ИЛИ .

Управляемый переключатель 4 включает распределитель 16 импульсов, формирователь 17 одиночных импульсов, первую и вторую группы элементов И 18i-18io и .

Блок 5 имеет таймеры 20i-20io и счетчики 21i-21ю.

Блок 6 содержит группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 221-224, первую и ото- рую группы элементов И 231-234 и 241-244, элемент ИЛИ 25 и элемент 26 задержки.

Пульт 7 включает первый 27 и второй 28 ряды кнопок (формирователей одиночных импульсов) от 0 до 9 и от 1 до 10 соответственно, группу шифраторов 29i-29io, группу элементов ИЛИ 301-304. элемент ИЛИ 31, кнопку 32 Смена, счетчики 33 и транспарант 34 Конец.

Устройство работает следующим образом.

Включают питание. Распределитель 16, регистр 8 и счетчики 21 и 33 устанавливаются в исходное состояние, таймеры 20 - в начальное положение. Запускается генератор 10, тактовые импульсы с выхода которого через элемент 11, на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с последнего выхода регистра 8, поступают на вход генератора 9, обеспечив появление на его выходе псевдослучайной последовательности импульсов, которая подается на первый (информационный) вход регистра 8, записываясь в последнем тактовыми импульсами, поступающими на второй (сдвиговый) вход.

Кодовая двоичная комбинация с каждой группы выходов (разрядов) регистра 8 (в группу входит четыре выхода) подается на входы соответствующих преобразователей 12, которые преобразуют входной двоичный код в выходной семисегментный код. Семи- сегментный код с выходов преобразователей 12 подается на входы соответствующих индикаторов 13.

Одновременно двоичные комбинации с выходов каждой группы регистра 8 подаются на первый вход группы логического блока 3 - первые входы соответствующих элементов И 14.

Запись в регистр 8 продолжается до появления на последнем его выходе единичного потенциала, который прикладывается к управляющему входу элемента 11, прекратив подачу тактовых импульсов на вход генератора 9 и на вход регистра 8, к управляющим входам индикаторов 13, засветив цифры строки, к входу формирователя 17, вызвав появление на его выходе одиночного импульса, и к первым входам элементов И 18.

Одиночный импульс с выхода формирователя 17, поданный на вход распределителя 16, переводит последний в первое положение, обеспечив подачу единичного потенциала на второй вход элемента И 18i, единичный импульс с выхода которого запускает таймер 20к и на первый вход элемент И 19i, подготовив цепь для фиксации неверных ответов.

Испытуемый визуально определяет высвеченные цифры на индикаторах 13 (строку), отыскивает число, начиная с наименьшего значения, например О, и на пульте 7 по ряду 27 отмечает его наличие

нажатием кнопки с цифрой О. Импульс с выхода этой кнопки подается на вход шифратора 29i. обеспечив появление на его выходах двоичной комбинации (нуля), которая через элементы ИЛИ 30 прикладывается к первым входам элементов И 23.

Затем испытуемый по ряду 28 нажимает кнопку, соответствующую месту цифры в строке индикаторов 13 (О светится на четвертом месте), например 4. Импульс с выхода кнопки с цифрой 4 поступает на вторые входы элементов И 14м-14/м, обеспечив подачу двоичной комбинации с их выходов через элементы ИЛИ 15 на первые входы элементов И 24.

Одиночный импульс с выхода кнопки с цифрой 4 поступает через элемент ИЛ И 31 на вход элемента 26. Задержанный импульс с выхода элемента 26 (небольшая задержка для надежности работы) подается на входы элементов И 23 и 24, произведя считывание информации с их выходов на входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 22.

Если двоичные, комбинации, приложенные к первым входам элементов И 23 и 24, идентичны, то на выходах элементов 22 - нули, на выходе элемента ИЛИ 25 импульса не будет - верные ответы не фиксируются. Если двоичные комбинации на входах элементов И 23 и 24 разные, то на выходах элемента 22 появится единица. Единичный импульс с выхода элемента ИЛИ 25 через элемент И 19i поступает на счетный вход счетчика 211, зафиксировав неверный ответ.

Затем испытуемый (обучаемый) отыскивает следующее число (в порядке возрастания), например, производя манипуляции на пульте 7 аналогично описанному.

Если в строке высветились два и более одинаковых числа (цифры), то по каждому из них производится нажагие кнопок сначала по ряду 27, а потом по ряду 28 на пульте 7.

По окончании ответа на максимальное (самое большое) число строки, например 9, испытуемый нажимает кнопку на вход установки регистра 8, возвратив последний в исходное состояние и тем самым сняв единичный потенциал с входа таймера 20i - подсчет времени на ответы по первой строке прекращается. Блокировка с выхода элемента 11 снимается, индикаторы 13 гаснут. Тактовые импульсы с выхода генератора 10 через элемент 11 поступают на вход генератора 9, обеспечив формирования на его выходе псевдослучайной последовательности импульсов, которые подаются на информационный вход регистра 8 и записываются в последнем тактовыми импульсами, поступающими на

сдвиговый вход, т.е. осуществляется формирование слэдующей (второй) строки.

Появление на последнем выходе регистра 8 единичного потенциала обеспечит

высвечивание второй строки, блокировку выхода элемента 11. подачу импульса с выхода формирователя 17 на вход распределителя 16 и перевод последнего во второе положение (на втором выходе единичный

потенциал). Единичный потенциал с второго выхода распределителя 16 через элемент И 18 поступает на пход таймера 202, запустив последний, т.е. процесс повторяется аналогично описанному выше.

Последовательно отрабатывается десять строк. При десятом нажатии на кнопку 32 на выходе счетчика 33 появится единичный потенциал, который выключит генератор 10 (не показано) и засветит транспарант

34 Конец, предупреждая обучаемого об окончании испытаний (тренировки) и снятии показаний с таймеров 20 и счетчиков 21.

Использование изобретения о устройствах для профессионального отбора и тренировки операторов систем управления позволяет по фиксации времени нахождения цифр в каждой строке в порядке их возрастания с учетом неверных воспроизведений порядковых цифр в ряду (строке) и их

мьста построить кривую истощасмости, отражающую устойчивость внимания н работоспособное ь в динамике, и оценить по ней профессиональную подготовленность оператора для работы в системах человек - машина по эмоционально-волевым я физическим качествам. Повторные проведения испытаний (тренировок) дают возможность по изменению кривой истощаемости судить о степени трснируемости по выработке (или

дальнейшему совершенствованию) навыка устойчивости снимания и работоспособности в динамике.

Формула изобретения Тренажер оператора систем управления, содержащий блок предьяоления учебной информации, информационные входы которого соединены с соответствующими информационными выходами первого фор- мироватсля кодов, блок сравнения, второй формирователь кодов, пульт оператора и блок регистрации, отличающийся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей тренажера, в него введены распределитель импульсов, две группы элементов И, выходы которых подключены к соответствующим входам блока регистрации, и формирователь одиночных импульсов, вход которого соединен с синхронизирующим выходом первого формиропателя кодов, управляющим входом блока предъявления учебной информации и с первыми входами элементов И первой группы, а выход - с информационным входом распределителя импульсов, выходы которого подключены к вторым входам соответствующих элементов И первой группы и к первым входам соответствующих элементов И второй группы, вторые аходы которых соединены с выходом блока сравнения, информационные выходы первой группы пульта оператора подключены к соответствующим информационным входам первой группы блока сравнения, первый

синхронизирующий выход - к управляющему входу блока сравнения, второй синхронизирующий выход - к информационному входу первого формирователя кодов, а информационные выходы второй группы - к соответствующим информационным входам первой группы второго формирователя кодов, информационные входы второй группы которого соединены с соответствующими информационными выходами первого формирователя кодов, а выходы - с соответствующими информационными входами второй группы блока сравнения.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к тренажерам, и может быть использовано для профессионального отбора и тренировки операторов автоматизированных систем управления. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства путем определения устойчивости, работоспособности и тренируемое™ оператора в динамике. Тренажер содержит первый формирователь 1 кодов, блок 2 предъявления учебной информации, второй формирователь 3 кодов, многоканальный управляемый переключатель 4, блок 5 регистрации, блок 6 сравнения и пульт 7 оператора. Тренажер обеспечивает предъявление строк, числа е которых расположены в случайной последовательности, фиксацию времени нахождения этих чисел в порядке их возрастания и определение устойчивости внимания и работоспособности в динамике. 8 ил.

t3

я/ J

Фиг. 2

Фиг.З

И

.

UlSi и

f

f r

/54

t

Фиг.

Фиг. 5

Фиг. 6

d

Фиг. 7

i