Тренажер операторов систем управления Советский патент 1982 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к тренгикерам операторов систем управления и может быть использовано при профессиональной подготовке операторов. . Известен тренажер операторов систем управления, содержащий пульт опе ратора, соединенный через блок сравнения с блоком ввода эталонов, ключом и блоком регистрации, связанным с ключом, триггер ОЛмитта, связанный с ключом, делителем импульсов, соеди ненным с регистром сдвига, который подключен к блоку регистрации, и логическим элементом ИЛИ, дополни гельно подключенным к пульту оператора. Недостатком известного тренажера является невысокая эффективность тре нажа.. Цель изобретения - повькаение эффективности тренажа. Поставленная цель достигается тем, что тренажер операторов систем управления, содержайций пульт оператора, соединенный через блок сравнения с блоком ввода эталонов, ключом и блоком регистрации, связанным с кл чом, триггер ИЬ«1Тта, связанный с клю чом, делителем импульсов, соединенны с регистром сдвига, который подключе к блоку регистрации и, логическим элементом ИЛИ, дополнительно подключенным к пульту рперафора, имеет блок ввода ошибок, состояний из формирователя импульсов, переключателя, триггера, элемента задержки и электронного ключа, при этом выход формирователя импульсов соединен с первым входом триггера, второй вход которого через элемент задержки подключен к одному из выходов триггера КЫитта и первому входу электронного ключа, связанного вторым входом с выходом триг;гера, причем выход электронного клюЧа подключен к синхровходу блока ввода эталонов, а вход формирователя импульсов через переключатель связан дополнительно с выходами регистра сдвига. На чертеже представлена структурная схема тренажёра операторов системы управления. Тренажер содержит блок 1 ввода эталонов, пульт 2 оператора, блок 3 сравнения, логический элемент ИЛИ 4, триггер IitoiTTa 5, ключ б, блок 6 ввода ошибки, делитель 8 импульсов, регистр. 9 сдвига и блок 10 регистраПервый и второй выходы пульта 2 оператора соединены соответственно с

первым и вторым входами логического элемента ИЛИ 4 и с первым и вторым входам блока 3 сравнения, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока 1 ввода эталонов. Выхо блока 3 сравнения соединен с первым входом блока 10 регистрации, второй вход которого подключен к выходу ключа 6, первый вход которого соединен с первым выходом блока 1 ввода I эталонов. Второй управляющий вход ключа б подключен к первому выходу триггера Шмитта 5, второй выход которого соединен с блоком 7 ввода ошибки, подключенвым выходом к входу блока 1 ввода эталонов. Выход логического элемента ИЛИ 4 соединенс входом триггера Шмитта 5 и с входом делителя 8 импульсов, выход которого подключен к входу регистра 9, выходы которого соединены с входами блока 7 ввода ошибки и блока 10 регистрации . .

Блок 1 ввода эталонов/ задающий детерминированный алгоритм предъявле имя стимулов (нулей и единиц) ,содержит генератор 11 импульсов (кнопка его упраления на чертеже не показана), выход которого через двухпозиционный пере1 лючатель 12 может быть подключен К входам кольцевого сдвигающего регист ра 13, выполнейного на Д-триггерах, причем вход каждого триггера регистра подключен к генератору 11 через переключатель 14. Выходы триггеров регистра 13, начиная со второго, соединены с Д-входом первого триггера через многопозиционный (п-1 позиций, где п - число членов алгоритма) переключатель 15. с - входы всех триггеров объединены и служат входом синхронизации.

Пульт 2 оператора имеет формирователи 16 и 17 одиночных импульсов соответственно нулей и единиц.

Блок 7 ввода ошибки содержит формирователь 18 импульсов, вход которого через многопозиционный переключатель 19 соединен с выходами регистра 9, а выход - с единичным входом триггера 20, нулевой вход которого через элемент 21 задержки подключен к второму входу триггера Шмитта 5, соединенному также с информационным входом ключа 22. Управляющий вход ключа подключен к выходу триггера 20 а выход - к входу блока 1 ввода эталонов.

Блок 10 регистрации содержит счетчик 23 ошибок, узел 24 индикации и цифровой индикатор 25.

После включения тренажер работает следующим образом.

Преподаватель выбирает определенный алгоритм предъявления стимулов (нулей и единиц) обучаемому. Обучаемый, начиная работать на тренажере,

формирует по тактам свой алгоритм предъявления стимулов, причем он на один 1такт опережает алгоритм преподавателя. Обучаемый сравнивает по тактам оба алгоритма и корректирует свой, добиваясь полного совпадения с алгоритмом экспериментатора, который циклически повторжется. По количеству циклов, необходимому до полного совпадения алгоритмов, и числу допущенных при этом ошибок преподаватель определяет характеристики обучаемого Затем, в соответствии с характеристиками обучаемого преподаватель вводит ошибку в один из циклов алгоритма, и изменив его характер, ноне изменяя длины, снова предъявляет его обучаемому. В исходном состоянии с триггера 20 блока 7 ввода ошибки поступает сигнал, замыкающий ключ 22, который соединяет триггер 5 Шмитта с С - входом кольцевого сдвигающего регистра 1

Преподаватель с помощью многопо{зиционного переключателя 15 блока 1 ввода эталонов устанавливает длину алгоритма предъявления стимулов. Например, если каждый цикл алгоритма содержит три члена, то переключатель 15 устанавливают в такое положение, при котором выход третьего триггера кольцевого сдвигающего регистра 13 подключается к Д - входу первого триггера. Затем переключатель 12 ставят в положение II Установка О, при котором входы всех триггеров регистра 13 подключаются к генератору 11 од иночных импульсов. После этого нажимают кнопку Установка (на чертеже не показана). При этом все триггеры регистра 13 устанавливаются в нулевое состояние. Затем переключатель 12 переводят в положение I Алгоритм и с помощ1 ю ключей 14 набирают алгоритм. Например, если алгоритм имеет вид 101, то включшот ключи первый итретий, а ключ второй остается в выключенном состоянии. Вновь нажимают кнопку Установка, и в кольцевой сдвигающий регистр 13 записывается выбранный алгоритм. Ключи 14 расположены так, что обучаемый не видит их состояние. Затем преподаватель разрешает работы с тренажером испытуемому.

Обучаемый произвольно нажимает кнопку О или 1 (на чертеже не показаны);. Допустим он нажал кнопку О, в этом случае формирователь 16 одиночных импульсов нулей вьщаст одиночный импульс, который поступит на вход блока 3 сравнения и, через логический элемент ИЛИ 4, на вход триггера 5 Шмитта и делителя 8 импульсов (коэффициент деления которого равен длине алгоритма, и устанавливается преподавателем заранее).

Так как в момент нажатия кнопки с прямог- выхода первого триггера сдвитающего регистра 13, в соответствии с набранным экспериментатором алгоритмомг в блок 3 сравнения поступит единица, то сигнал с его выхода запиш единицу в счетчик 23 ошибок. Выход кольцевого сдвигающего регистра 13 соединен также с входом ключа б, на управляющий вход которого поступает сигнал с выхода триггера 5 Щмитта. На время поступления этого сигнала ключ 6 подключает выход кольцевого сдвигающего регистра 13 к узлу 24 индикации, на индикаторе (на чертеже не показан) которого высветится состояние выхода. Возвращение триггера 5 Цмитта в исходное состояние отсоединяет узел 24 индикации от регистра 13, а сигнал с его инверсного выхода, поступая на С - вход регистра 13 через замкнутый ключ 22, сдвинет содержимое регистра вправо на один разряд. Этот же импульс, задержанный на элементе 21, подтвердит состояние триггера 20, удерживающее ключ 22 в замкнутом состоянии. Теперь в кольцевом сдвигающем регистре 13 будет записана информация вида -110. ,. Обучаемый визуально фиксирует пер вый член («в данном случае это единица) алгоритма преподавателя и убеждается, что его алгоритм (а он выбрал в качестве первого члена нуль) не совпадает 4 Далее обучаемый снова нажимает по своему усмотрению одну из кнопок нуль или единица.. Рабо та всех блоков и элементов схемы при этом осуществляется аналогично вышеописанному. При этом при нажатии на кнопку единица сравнение в блоке 3 происходит с инверсным выходом кольцевого сдвигающего регистра 13. Сравнивая последующие члены алгоритмов, обучаемый добивается полного их совпадения. Число цикЛов, предъявляемых обучаемому алгоритмов, фиксируется регистром 9, показания которого высвечиваются на цифровом индикаторе 25. Преподаватель, анализируя информацию цифрового индикатора 25 счетчика 23, определяет характеристики обучаемого.. Затем, в соответствии с программой испытаний, меняют характер алгоритма, оставляя той же его длину и вводят ошибку в алгоритм путем подключения одного из выходов регистра 9 с помощью Многопозиционного переключателя 19, находившегося до этого в нейтральном положении, к формирователю 18 импульсов блока 7 ввода ошибки. При этом, как только триггер 9 сдвига отсчитает определенное количество предъявленных обучаемому циклов алгоритма (зависит от полученных характеристик), на вход формирователя 18 импульсов через многопозиционный переключатель 19 из регистра 9 сдвига поступает единица. Формирователь 18 импульсов выдаст импульс на триггер 20, который переведет его в противоположное состояние и разомкнет ключ 22. Импульс с инверсного выхода триггера Шмитта 5 при нажатии одной из кнопок обучаемым на пульте 2 не сдвинет содержимое регистра 13 на один разряд вправо, так как ключ 22 разомкнут. Индикатор узла 24 индикации высветит одно и то же состояние регистра 13 дважды, а задержанный элементом 21 задержки импульс снова установит триггер 20 в исходное состояние, и ключ 22 замкнется, снова соединив инверсный выход триггера Шмитта 5 и тактовый вход кольцевого сдвигающего регистра 13.Алгоритм предъявляется обучаемому без ошибки. Использование изобретения повышает эффективность исследования и тренировки кратковременной памяти оператора автоматизированных систем управления, что позволяет улучшить качество рекомендаций по организации его деятельности, способствует повышению производительности труда. В процессе исследования кратковременной памяти дополнительно выявляются некоторые личностные особенности оператора, .устойчивость анализируемых характеристик. Таким образом, пpeдлaгaeмde устройство повышает эффективность тренажа,р Формула Изобретения Тренажер операторов систем управления, содержащий пульт оператора, соединенный через блок сравнения с блоком ввода эталонов, ключом и блоком регистрации, связанным с ключом, триггер Шмитта, связанный с ключом, делителем импульсов, соединенным с регистром сдвига, который подключен, к регистрации, и логическим элементом ИЛИ, дополнительно подключенным к пульту оператора, о т л и ,ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности тренажа, он имеет блок ввода ошибок, состоящий из формирователя импульсов, переключателя, триггера, элемента задержки и электронного ключа, при этом выход формирователя импульсов соединен с первым входом триггера, второй вход которого через элемент задержки подключен к одному из выходов триггера Матта и первому входу электронного ключа, связанного вторым входом с выходом триггера, причем выход электронного ключа подключен к синхровходу блока ввода эталонов, а вход формирователя импульсов через переключатель связан дополнительно с выходами регистра сдвига.