Тренажер оператора автоматизированных систем управления Советский патент 1983 года по МПК G09B9/00 

Изобретение относится к тренажерам и может быть использовано для профессионального отбора операторов, а также для оценки уровня их подготовленности.

Известен тренажер, содержагций блок сравнения, соединенный с пультом ответов и со счетчиком ошибок, блок управления, датчик случайных событий, коммутаторы, блоки памяти и генератор тактовых импульсов, атакже второй счетчик и элемент И 1.

Недостатком тренажера является невысокая эффективность тренировки кратковременной памяти.

Наиболее близким к изобретению является транажер, содержащий пульт оператора, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока ввода эталонов, а выход - к первому входу блока регистрации, второй вход которого соединен с выходом ключа, первый вход которого подключен к перпому выходу блока ввода эталонов, а второй - к первому выходу триггера Шмитта, второй выход которого соединен с входом блока ввода эталонов, а вход через элемент ИЛИ - к выходам пульта оператора, при этом выход элемента ИЛИ также подключен через делитель импульсов к третьему входу блока регистрации 2.

Недостатком известного тренажера является невысокая эффективность исследований подготовленности операто10ра, так как нельзя установить связь между темпом деятельности и рабочим уровнем функциональной cиcтё ы оператора.

Цель изобретения - повьыение точ15ности устройства с повышением эффективности исследований подготовленности оператора за счет создания условий принудительного темпа деятельности (задается время для ответа

20 на каждый стимул, которое может изменяться в определенных пределах;.

Указанная цель достигается тем, что в тренажер, содержащий последовательно включенные пульт оператора

25 и первый элемент ИЛИ, последовательно соединенный второй элемент ИЛИ, триггер 1й«1итта, блок ввода эталона, блок сравнения и блок регистрации, второй вход которого через делитель

30 частоты подключен к выходу второго

элемента ИЛИ, а тоетий вход - через первый ключ к второму выходу триггера Шмитта и к одному из выходов блок ввода эталонов, введены последовательно включенные блок задания ритма .работы и два элемента И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами пульта оператора, а выходы - с вторым входом блока.сранения и входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому вхо ду блока задания ритма работы,первый и второй выходы которого соединены с четвертым и пятым входами блока регистрации соответственно, второй вход блока задания ритма работы подключен к выходу первого элемента ИЛИ.

При этом блок задания ритма работы содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, элемент.задержки, второй ключ и третий элемент ИЛИ, а также одно-вибратор и третий ключ, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым входами блока, а. выход соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом блока, выход генератора тактовых импульсов является первым выходом блока, вход одновибратора является первым входом блока, а выход подключен к второму входу второго ключа.

На чертеже изображена структурная схема тренажера оператора автоматизированных систем управления.

Тренажер содержит пульт 1 оператора, блок 2 ввода эталонов, блок 3 сравнения, блок 4 задания ритма работы, триггер 5-Шмитта, первый ключ б, первый элемент И 7, второй элемент И 8, первый элемент ИЛИ 9, второй элемент ИЛИ 10, делитель 11 частоты и блок 12 регистрации.

Пульт. 1 оператора содержит формирователь 13 одиночных им11ульсов нулей и формирователь 14 одиночных импульсов единиц( кнопки управления формирователями не показаны.

Блок 2ввода эталонов содержит кольцево.й сдвигающий регистр 15, генератор 16 одиночных импульсов (кнопка управления не показана), . двухпозиционный переключатель 17, ключевой переключатель 18 и многопозиционный переключатель 19.

Блок 4 задания ритма работы содержит генератор 20. тактовых импульсов, элемент 21 задержки, второй ключ 22, третийг ключ 23, одновибратор 24 и элемент ИЛИ 25.

Блок 12 регистрации имеет индикатор 26 принятия решений, счетчик 27 ошибок, счетчик 28 циклов, счетник 29 нарушений ритма и узел 30 индикации.

Тренажер работает следующим образом.

После включения тренажера экспериментатор .с помощью многопозиционного переключателя 19 устанавливает

длину алгоритма предъявления стимулов. Например, если каждый цикл алгоритма содержит три члена, то с помощью переключателя 19 выход третье1ро триггера кольцевого сдвигающего регистра 15 соединяется с Dвходом первого триггера. Затем переключатель 17 устанавливается в положение И Установка О, подключая R-входы всех триггеров регистра 15

к генератору 16 одиночных импульсов, и нажимается кнопка Установка (не показана). При этом сигнал с выхода генератора 16 стирает всю информацию с кольцевого сдвигающего

регистра 15. После этого переключатель 17 переводится в положение I Алгиритм и с помощью ключей переключателя 18.J (i (-,и) набирается алгоритм. Например, если алгоритм

имеет вид 101, то включаются ключи , 18 и 18,, а ключ 182. остается в выключенном состоянии. Вновь нажимается кнопка Установка, и в кольцевой сдвигающий регистр 15 записывается выбранный алгоритм предъявления стимулов. Состояние ключей перек.лючателя 18 испытуемый не видит.

Затем экспериментатор в соответствии с программой испытаний устанавливает скважность генератора 20 тактовых импульсов и разрешает работу с транажером испытуемому.

Сигналы с выхода генератора 20 тактовых импульсов поступают на первые входы элементов И 7 и 8, элемент 21 задержки величина задержки которого равна длительности та тового импульса, и индикатор 26 принятия решения. Длительность свечения индикаггора 26, сигнализирующего испытуемоfjy о необходимости нажатия на кнопку, равна длительности тактового импуль-са генератора 20.

Если испытуемый выдерживает ритм принятия решений, заданный экспери

ментатором, то при нажатии им на кнопки Ноль или Единица (не показаны) импульсы с формирователя 13 или 14 одиночных импульсов нулей или единиц через элементы И 7 или

8, на первые входы которых поступает сигнал с генератора 20 тактовых имфПульсов, поступают в блок 3 сравнения и на элемент ИЛИ 9, а через элемент ИЛИ 10 - на ключ 23,.

Допустим, что испытуемый..нажал кнопку Ноль. В этом случае формирователь 13 выдает одиночный импульс, который поступает через элемент И 7 на.вход блока 3 сравнения и

|через элемент ИЛИ 9 на вход триггера

5 Шмитта, делителя 11 (коэффициент деления которого равен длине алгори ма и устанавливается экспериментатором заранее), одновибратора 24 и управлякадий вход ключа 23, размыкали его, поэтому импульс с выхода элемента ИЛИ 10 не поступает в четчик

29нарушений ритма.

Так как в момент нажатия кнопки с прямого выхода первого триггера кольцевого сдвигающего регистра 15 В соответствии с набранным экспериментатором алгоритмом в блоке 3 сранения снимается единица, то сигнал с.выхода записывает единицу в счетчик 27 ошибок. Выход кольцевого сдвигающего регистра 15 соединен таже с входом ключа б, на управляющий вход которого поступает сигнал с выхода триггера 5 Шмитта. На время потупления этого сигнала ключ б подключает выход кольцевого сдвигаю.щего регистра 15 к уэлу 30 индикации, на индикаторе (.не показан) которого высветится состояние выхода. Возвращение триггера 5 Шмитта IB исходное состояние отсоединяет узел

30индикации от кольцевого сдвигающего регистра 15, а.сигнал с его инверсного выхода, поступая на С-вход кольцевого сдвигающего регистра 15, сдвигает его содержимое вправо на

один разряд. Теперь в .кольцевом :. сдвигающем регистре будет записана информация вида 110.

Одновременно импульс с выхода элемента ИЛИ 9 запускает одновибратор 24, который выдает импульс на управляющий вход ключа 22, размыкая, его. Ддительность импульса, вырабатываемого одновибратором 24, в 2 раза превышает длительность импульсов, вырабатываемых генератором 20 тактовых импульсов, поэтому импульсы с генератора 20, поступающие на вход ключа 22 через элемент 21 здержки (величина задержки равна длительности тактовых импульсов), не проходят на счетчик 29 нарушений ритма.

Далее испытуемый снова нажимает по своему усмотрению одну из кнопок Ноль или Единица в такт разрешаклдим сигналам индикатора 26 приня тин решений. Работы всех блоков и элементов тренажера при этом осуществля тся аналогично описанному.

В том случае, если испытуемый нажал на кнопку до поступления разрешающего сигнала или после того, как разрешающий сигнал уже прешел, то сигнал с выхода одного из формирователей 13 иЛи 14 через элемент ИЛИ 10, замкнутый ключ 23 (так как отсутствует сигнал на управлЯЕющем вхсде ключа 23); и элемент ИЛИ 25 записывает единицу в счетчик 29 нарушений ритма. Если ис пытуе1«&1й пропустил разрешакщий сигнал, то импульс с генератора 20 тактовых им.пульсов, задержанный на элементе 21 .задержки, через замкнутый ключ 22 (не поступает запускакиций импульс на однЬвибратор 24) и элемент ИЛИ 2 также записывает единицу в счетчик 29 нарушений ритма.

Сравнивая последующие члены алгоритма, испытуемый добивается их полного совпадения. Число циклов, предъявленных испытуемому алгоритмов, фиксируется счетчиком 28 цик- лов.

Экспериментатор, анализируя информацию со счетчиков 27 - 29, определяет характеристики испытуемого Затем, в соответствии с програ1ллой испытаний, экспериментатор переходит к исследованию нового алгорит.ма предъявления стимулов, посте пенно усложняя его и уменьшая скважность генератора тактовых импульсов

Использование изобретения позволяет повысить эффективность исследования подготовленности оператора путем искусственного создания условийпринудительного темпа деятельности и определения некоторых аспектов пропускной способности человека, являющейся важнейшим параметром в различных операторских профессиях. Определяются, и оцениваются причины искажений рабочего уровня функциональной система оператора, связанные с изменениями темпа деятельности, и оптимальный темп деятельности конкретного оператора для раз.пичных уровней состояния. По сравнению с известным устройством улучшается качество отбора операторов и обеспечивается лучшая возможность подбора их для работы на объектах со сложными системами управления. Это снижает число ошибок, допускаемых оператором в процессе работы и приводо1Т к повьииению эффективности функционирования системы человек-машина, а также позволяет создавать системы с взаимной адаптацией человека и техники, в которых, в зависимости от состояния оператора, выбирается оптимальный темп его деятельности.

Формула изобретения

1. Тренажер оператора автоматизированных систем управления, содержащий последовательно включенные пульт оператора и первый элемент ИЛИ, последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, триггер Шмитта, блок ввода эталонов, блок ера: в нения и блок регистрации, второй вход которого через делитель частоты подключен к

выходу второго элемента ИЛИ, а третий вход - через первый ключ к второму выходу триггера Шмитта и к одномУ из выходов блока ввода эталонов, отличающийся тем, что, с ц.ёЛБЮ повышения точности тренажера, в него введены последовательно включенные блок задания ритма работы и два элемента И, вторые входы нототорых соединены с соответствующими выходами пульта оператора, а выходы с вторым входом блока сравнения и входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока задания ритма работы, первый и второй выходы которого соединены с четвертым и пятым входами блока регистрации соответственно, второй вход блока задания ритма работы подключен к выходу первого элемента ИЛИ

2. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что в нем блок Задания ритма работы содержит последовательно соединенные генератор

тактовых импульсов, элемент задержки, второй ключ и третий элемент ИЛИ, а также однрвибратор и третий ключ, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым входами блока, а выход соединен с втот .рым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом блока, выход генератора тактовых импульсов является первым выходом блока, вход одновибратора является первым входом блока, а выход подключен к второму входу второго ключа.

Источники информации,

принятые во внимание ври экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 2813925/18-24, ;кл. G 09 В 9/00, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2927519/18-24, кл. G 09 В 9/Ор, 1980 (прототип).