Тренажер оператора автоматизированнойСиСТЕМы упРАВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК G09B9/00 

(54) ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение, относится к автоматике и-вычислительной технике и может быть использовано для тренажа и обучения операторов систем управления различного назначения, в частности операторов ЭВМ,систем автоматизации проектирования и научных исследований. Известны тренажеры, содержащие блок предьявления информации, подключенный к бликам накопления статистики обучения, измерения стрессового состояния оператора и к управляющему процессору. Управляющий процессор соединен с блоком адаптаци блок адаптации - с блоком измерения стрессового состояния оператора подключенным к блоку накопления ста тистики обучения. Последний подсоединен к блокам адаптации, измерения статических и динамических характеристик. Кроме того, устройство содер жит .блок активизации процесса обучения Q. Такое устройство не обеспечивает достаточной адаптации тренажера к обучаемому и исключения опасных стрессовых состояний оператора, что не позволяет достаточно эффективно организовать процесс обучения. Наиболее близким к предлагаемому является тренажер, содержащий блок предъявления информации, подключенный к блокам накопления статистики обучения, измерения стрессового состояния оператора и к управляющему процессору, соединенному с блоком активизации процесса обучения, подключенным к блоку накопления статистики обучения, который соединен с управляющим процессором, блоком адаптации, блоком измерения статических характеристик оператора, noAKjuoueKirjiM к блоку измерения стрессовш-о состояния оператора, к управляющему процессору и к блоку .-щаптапии, и блоком измерения динамических характеристик оператора, индк.иючгмным к блоку измерения стрессового состояния оператора и к управляющему-процессору ГзЦ. Недостатком этого тренажера такж является недостаточная эффективност обучения, так как в нем не предусмотрен контроль характеристик деятельности оператора и отсутствуют технические средства, активязирукящ самоконтроль оператора. Цель изобретения - повышение точ ности обучения, что повышает эффективность учебного процесса. Поставленная цель достигается те что в тренажер, содержащий блок про раммного управления, первые вход и выход которого соединены соответств но с первыми выходом и входом перво измерителя, вторые вход и выход - с первыми выходом и входом блока предъ явления информации соответственно, третьи вход и выход - с первым выходом второго измерителя и с первым входом блока активизации процес са обучения соответственно, блок памяти, первый и второй входы котор го подключены ко вторым выходам первого и второго-измерителей, трети вход - ко второму выходу блока пред явления информации, четвертый входк первому выходу блока адаптивного управления, пятый вход-и первый выход - к первым выходу и входу треть го измерителя, второй выход - ко вт рому входу блока активизации процес са обучения, второй вход и третий вьгход первого измерителя соединены со вторыми выходом и входом третьего измерителя, четвертый выход с первым входом блока адаптивного управления, третий вход и пятый выход - с первым выходом и входом пул та оператора, второй и третий выходы которого подключены к третьему входу блока активизации процесса обучения и к первому входу второго измерителя соответственно, третьи вход и выход третьего измерителя со :динены со вторыми выходом и входом блока адаптивного управления, четвертые вход и выход - с третьим выходом и вторым входом бло ка предъявления информации соответственно, а пятые вход и выход - с третьим выходом и вторым входом соо ветственно второго измерителя, введены блок обработки и индикации характеристик процесса обучения, блок эргатического управления и чет 4 вертый измеритель, первые вход и выход которого соединены с четвертыми; выходом и входом блока программного управления, вторые вход и выход - с третьим выходом и входом блока адаптивного управления, третьи вход и выход - с третьим выходом и шестым входом соответственно блока памявыми выходом и входом блока обработки и индикации характеристик учебного процесса, вторые вход и выход которого подключены к шестым выходу и входу третьего измерителя, а третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой входы - соответственно к четвертому выходу блока адаптивного управления, пятому выходу первого измерителя, четвертому выходу второго измерителя, четвертому выходу блока . предьявления информации и выходу блока активизации процесса обучения, соединенного четвертым входом с первым выходом блока эргатического управления, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к седьмому входу блока памяти, пятому входу блока программного управления и четвертому входу блока адаптивного управления. Блок обработки и индикации характеоистик процесса обучения содержит последовательно включенные коммутаторы, ограничители амплитуды импульсов, преобразователи кодов, распределитель импульсов и индикаторы, а также преобразователи аналог.код, соединенные входами со вторыми выходами коммутаторов, а выходами-СО вторыми входами распределителя импульсов. Блок эргатического управления содерж)гт последовательно включенные генератор, узел делителей напряжения, формирователи импульсов и усилители, соединенные выходами с соответствующими выходами блока. Кроме того, четвертый измеритель содержит преобразователи аналог-число импульсов, .соединенные выходами через первые узлы, фиксации частоты следования импульсов с первыми входами дешифратора, вторые входы которого через вторые узлы фиксации частоты следования импульсов подключены к выходам преобразователей код-число им(пульсов, а третьи входы - к выходам :преобразователей аналог-код. На фиг. 1 представлена схема пре лагаемого тренажера; на фиг. 2 схема блока обработки и индикации .характеристик процесса обучения; на фиг. 3 - схема блока эргатичаского управления; на фиг. 4 - схема четвертого измерителя (характеристик деятельности оператора), Тренажер содержит измеритель I (статических характеристик оператор измеритель 2 (динамических характеристик оператора), четвертый измеритель 3 (характеристик г.еятель нрсти оператора),, блок 4 адаптивного управления, блок 5 программного управления, блок 6 активизации процесса обучения, третий измеритель 7(стрессового состояния оператора) блок ,8 предъявления информации, бло 9 памяти (накопления статистики обу чения, блок 10 обработки и индикации характеристик процесса обучения блок 11 эргатического управления, пульт 12 оператора, входные коммута торы 13, ограничители 14 амплитуды импульсов, преобразователи 15 кодов преобразователи 16 аналог-код, распределитель 17 импульсов, индикаторы 18, задающий импульсный генерато 19, узел 20 делителей напряжения, формирователи 21 импульсов, оконечные усилители 22, преобразователи 23 аналог-число импульсов, преобразователи 24 код-число импульсов, узлы 25 фиксации частоты следоваНИН импульсов, преобразователи 26 аналог-код, дешифратор 27. Тренажер работает следуняцим образом. Перед началом обучения измерител 1 с помощью специальных программ оценки состояния по результатам кон тактных и неконтактных замеров, пара метров ..состояния оператора или тестовой проверки определяет основные данные об исходном состоянии оператора. Эти данные подаются в блоки 4 и 5, измеритель 7 и в блок 9 для накопления статистики. Блоки 4 и 5 вырабатывают информационные и управляющие сигналы и передают их блок 8для предъявления информации оператору. В ходе обучения измерители 2 и 3 замеряют соответственно параметры состояния оператора и характеристики (временные, точностные и т.д.) выпол нения им операций, по определенным программам оценивают текущее состояние, делают; прогноз на заданный отрезок времени и заправляют эти данные блоку 4, блоку 5 и измерителю 7. Блок 4 совместно с блоком 5 организует (в случае необходимости) перестройку режима обучения. Измеритель 7 анализирует прогнозируемое состояние и определяет степень приближения стрессового состояния. Если сое- тояние оператора близко к стрессовому, то измеритель 7 вьщает сигнал блоку 8. Последний либо ослабляет режим обучения, либо отключает отоператора тренажер. При отклонении в ходе обучения параметров состояния оператора от заданных (определенных измерителем 2) по команде от управляющего процессора блок 6 с помощью системы контакт ных и неконтактных датчиков обеспечивз ет активизирующее воздействие на оператора. Данные о работе блоков тренажера, об исходном и текущем состоянии оператора, характеристиках его деятельности в процессе обучения накапливаются в виде информации о статистике обучения и используются для организации адаптивного обучения. Блок 10 обработки, и индикации характеристик процесса обучения - на основании анализа данных о состоянии и характеристиках деятельности оператора вырабатывает (в случае необходимости) информацию для оператора с целью активизации самоконтроля оператора и эргатического управения процессом обучения, осуществляемого оператором с помощью блока 1I гргатического управления на оснозвании данных блока 10. Таким образом, предлагаемое техниеское решение повьщ1ает з ФфЕктивность бучения оператора на тренажере. Формула изобретения 1. Тренажер оператора автоматизиованной системы управления, содержа - ий блок программного управления, . ервые вход и выход которого соедиены соответственно с первьми ыходом и входом первого измериеля, вторые вход и выход - с ервыми выходом и входом блока редъявления информации соответтвенно, третьи вход и выход - с ервым выходом второго измерителя и с первым входом блока активизации процесса обучения соответственно, блок памяти, первый и второй входы которого подключены ко вторым выходам первого и второго измерителей, третий вход - ко второму выходу блока предъявления информации, четвертый вход к первому выходу блока адаптивного управления, пятый вход и первый выход - к первым выхо ду и входу третьего измерителя, вто рой выход - ко второму входу блока активизации процесса обучения, второй вход и третий выход первого измерителя соединен со вторыми вы;ходом и входом третьего измерите-. ;.ля, четвертый выход - с первым входоМ блока адаптивного управления, третий вход и пятый выход с первым выходами входом пульта оператора, второй и третий выходы к торого подключены к третьему входу блока активизации процесса обучения и к первому входу второго измерителя соответственно, третьи вход и выход третьего измерителя соединены со вторьми выходом и входом бл ка адаптивного управления. Четвертые вход и выход - с третьим выходом и вторым входом блока,предъявле информации соответственно, а пятые вход и выход - с третбим выходом и вторым входом соответственно второг измерителя, отличающийс я тем, что, с целью повьшения точности обучения, в него введены блок обработки и индикации характеристик процесса обучения, блок эрга тического управления и четвертый измеритель, первые вход и выход кот рого соединены с четвертыми выходом и входом блока программного управления , вторые вход и выход - с третьими выходом и входом блока адапти ного управления, третьи вход и выход - с третьим выходом и шестым входом соответственно блока памяти четвертые вход и выход - с первыми выходом и входом, блока обработки и индикации характеристик учебного процесса, вторые вход и выход которого подключены к шестым выходу и входу третьего измерителя, а третий четвертый, пятый, шестой и седьмой входы - соответственно к четвертом S.8 выходу блока адаптивного управления, пятому выходу первого измерителя, четвертому выходу второго измерителя, четвертому выходу блока предъявления информации и выходу блока активизации процесса обучения, соединенного четвертым входом с первым выходом блока эргатического управления, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к седьмому входу блока памяти, пятому входу блока программного управления и четвертому входу блока, адаптивного управления. 2. Тренажер по п. 1, о т л ичающийся тем, что в нем блок обработки и индикации характеристик .процесса обучения содержит последовательно включенные коммутаторы, ограничители амплитуды импульсов, преобразователи кодов, распределитель импульсов и индикаторы, а также преобразователи аналог-код, соединенные входами со вторыми выходами коммутаторов, а выходами со вторыми входами распределителя импульсов. 3.Тренажер по пп. 1 и 2, о тличающийся тем, что в нем блок эргатического управления содержит последовательно включенные генератор, узел делителей напряжения, формирователи импульсов н усилители, соединенные выходами с соответствующими выходами блока. 4.Тренажер по пп. 1-3, отличающийся тем, что в нем четвертый измеритель содержит преобразователи аналог-число импульсов, соединенные выходами через первые узлы фиксации частоты следования импульсов с первыми входами дешифратора, вторые входы которого вторые узлы фиксации частоты следования импульсов подключены к выходам преобразователей код-число импульJCOB, а третьи входы - к выходам прербразователей аналог-код. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 416730, кл. G 09 8 9/0.0, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 497626, кл. G 09 В 9/00, 1974 (прототип).

(риг. 1

(l/9. Z

3 О

(риг.З

о о

о о

ЁФ

Sf

а

Е 3 Е

I

$f